WO2012127780A1 - フレキシブル半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

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semiconductor device
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film
forming
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武 鈴木
平野　浩一
忍 増田
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a flexible semiconductor device having flexibility and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a flexible semiconductor device that can be used as a TFT and a method for manufacturing the same. Furthermore, the present invention also relates to an image display device using such a flexible semiconductor device and a manufacturing method thereof.
  • a display medium is formed using an element utilizing liquid crystal, organic EL (organic electroluminescence), electrophoresis, or the like.
  • a technique using an active drive element (TFT element) as an image drive element has become mainstream in order to ensure uniformity of screen brightness, screen rewrite speed, and the like.
  • TFT element active drive element
  • these TFT elements are formed on a substrate, and liquid crystal, organic EL elements, etc. are sealed.
  • a semiconductor such as a-Si (amorphous silicon) or p-Si (polysilicon) can be mainly used for the TFT element.
  • a TFT element is manufactured by multilayering these Si semiconductors and metal materials used for electrodes / wiring and forming source, drain, and gate electrodes on a substrate.
  • a TFT substrate on which a plurality of TFT elements are mounted is also required to be large, but as the substrate becomes larger, a voltage drop due to an increase in wiring resistance becomes a problem. If an attempt is made to increase the thickness of the wiring in order to avoid this, in the vacuum film formation process used for the normal TFT element substrate production, the film formation time increases, the productivity deteriorates, and the manufacturing cost increases rapidly. The problem arises.
  • the inventor of the present application tried to solve the problems of the flexible semiconductor device described above, instead of dealing with the extension of the prior art, in a new direction and to solve these problems.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and a main object thereof is to provide a method for manufacturing a flexible semiconductor device excellent in productivity, and accordingly, a high-performance flexible semiconductor device is provided. Is to provide. Furthermore, it is to provide a method for manufacturing an image display device that is laminated on such a flexible semiconductor device, and to provide a high-performance image display device accordingly.
  • the present invention is a flexible semiconductor device, Gate electrode; A gate insulating film formed on the gate electrode; A semiconductor layer formed on the gate insulating film so as to face the gate electrode; A source electrode and a drain electrode provided in contact with the semiconductor layer; A flexible film layer formed to cover the semiconductor layer and the source / drain electrodes; and a first metal foil formed on the flexible film layer, A wiring is constituted by a part of the first metal foil, and in the flexible film layer, a plurality of vias extend along the thickness direction, and at least one of the plurality of vias extends.
  • a flexible semiconductor device is provided in which two vias are positioning markers (alignment markers).
  • the term “flexible” of “flexible semiconductor device” substantially means that the semiconductor device has flexibility to bend.
  • the “flexible semiconductor device” in the present invention can be referred to as a “flexible semiconductor device” or a “flexible semiconductor element” in view of its configuration.
  • the “plurality” of “plurality of vias” used in the present specification substantially refers to the number of vias normally used in a conventional flexible semiconductor device (for example, a TFT element).
  • the specific number varies depending on the application of the flexible semiconductor device (TFT element).
  • TFT element the number of pixels of a general image display device is, for example, about 76800 (320 ⁇ 240) to about 35 million (8192 ⁇ 4320), and thus there are two vias per pixel. Considering this, the number of vias is about 150,000 to 70 million.
  • One feature of the flexible semiconductor device of the present invention is that at least one of the plurality of vias serves as a positioning marker.
  • positioning in the present invention refers to alignment (positioning) of relative positions of various elements constituting the flexible semiconductor device or relative positions of various elements related to the flexible semiconductor device. ing.
  • the flexible semiconductor device has a second metal foil below the semiconductor layer and an insulating layer on the second metal foil, so that the gate electrode is a second metal foil.
  • the gate insulating film is composed of a part of the insulating layer.
  • the flexible semiconductor device of this aspect is A second metal foil; An insulating layer formed on the second metal foil; A semiconductor layer formed on the insulating layer; A source electrode and a drain electrode provided in contact with the semiconductor layer on the insulating layer; A flexible film layer formed to cover the semiconductor layer and the source / drain electrodes; and a first metal foil formed on the flexible film layer, A wiring is formed from a part of the first metal foil, a gate insulating film is formed from a part of the insulating layer, and a gate electrode is formed from a part of the second metal foil.
  • a plurality of vias extend along the thickness direction, and at least one of the plurality of vias serves as a positioning marker (positioning marker).
  • the positioning marker is formed as a group of at least two vias. That is, an assembly of at least two vias is configured as a substantial positioning marker.
  • At least one of the plurality of vias has a taper shape in the thickness direction. That is, the via as the positioning marker has a tapered shape in the thickness direction.
  • At least one of the plurality of vias extends from one main surface side to the other main surface side of the flexible film layer.
  • a via as a positioning marker extends through the film layer so as to extend from one main surface side of the flexible film layer to the other main surface side.
  • At least one via is formed of a conductive member containing metal.
  • a flexible semiconductor device provided with a via as such a positioning marker can be defined as follows, for example: Gate electrode; A gate insulating film formed on the gate electrode; A semiconductor layer formed on the gate insulating film so as to face the gate electrode; A source electrode and a drain electrode provided in contact with the semiconductor layer; A flexible film layer formed to cover the semiconductor layer and the source / drain electrodes; and a first metal foil formed on the flexible film layer,
  • the wiring is composed of a part of the first metal foil, and in the flexible film layer, a plurality of vias extend along the thickness direction, and among the plurality of vias, The metal foil is removed at the installation location of at least one via.
  • the flexible semiconductor device has the second metal foil below the semiconductor layer and the insulating layer on the second metal foil.
  • the gate electrode is composed of a part of the second metal foil and the gate insulating film is composed of a part of the insulating layer.
  • the flexible semiconductor device in an aspect in which the second metal foil is provided is A second metal foil; An insulating layer formed on the second metal foil; A semiconductor layer formed on the insulating layer; A source electrode and a drain electrode provided in contact with the semiconductor layer on the insulating layer; A flexible film layer formed to cover the semiconductor layer and the source / drain electrodes; and a first metal foil formed on the flexible film layer, A wiring is formed from a part of the first metal foil, a gate insulating film is formed from a part of the insulating layer, and a gate electrode is formed from a part of the second metal foil.
  • a plurality of vias extend along the thickness direction, and the first metal foil is removed at an installation location of at least one of the plurality of vias.
  • the metal foil forms a metal layer.
  • the flexible semiconductor device of the present invention may be defined as follows: A flexible semiconductor device, Gate electrode; A gate insulating film formed on the gate electrode; A semiconductor layer formed on the gate insulating film so as to face the gate electrode; A source electrode and a drain electrode provided in contact with the semiconductor layer; A flexible film layer formed so as to cover the semiconductor layer and the source / drain electrodes; and a first metal layer formed on the flexible film layer, A wiring is constituted by a part of the first metal layer, and in the flexible film layer, a plurality of vias extend along the thickness direction, and at least one of the plurality of vias extends.
  • a flexible semiconductor device Gate electrode; A gate insulating film formed on the gate electrode; A semiconductor layer formed on the gate insulating film so as to face the gate electrode; A source electrode and a drain electrode provided in contact with the semiconductor layer; A flexible film layer formed so as to cover the semiconductor layer and the source / drain electrodes; and a first metal layer formed on the flexible film layer, A wiring is constituted by a part of the first metal layer, and in the flexible film layer, a plurality of vias extend along the thickness direction, and at least one of the plurality of vias extends.
  • a flexible semiconductor device wherein the first metal layer is removed at a location where two vias are provided.
  • the “second metal foil” constituting the gate electrode may also be a metal layer.
  • a pixel electrode is formed on the flexible semiconductor device.
  • the pixel electrode is preferably composed of a metal foil or a part of the metal layer provided on the flexible film layer. That is, a pixel electrode may be formed from a part of the first metal foil or metal layer in addition to the wiring.
  • a method for manufacturing the flexible semiconductor device includes: Forming a gate electrode; Forming a gate insulating film in contact with the gate electrode; Forming a semiconductor layer on the gate insulating film so as to face the gate electrode; Forming a source electrode and a drain electrode in contact with the semiconductor layer; Forming a flexible film layer so as to cover the semiconductor layer and the source / drain electrodes; Forming vias in the flexible film layer; Forming a first metal layer by laminating a metal foil on the flexible film layer, thereby obtaining a semiconductor device precursor; and processing the first metal layer to form the first metal layer Comprising a step of forming a wiring (wiring layer) from a part of When processing the first metal layer, the wiring is formed at a predetermined position by using at least one of the plurality of vias as a positioning marker (alignment marker).
  • One of the features of the manufacturing method of the present invention is that the alignment of the metal layer processing is performed using at least one of the plurality of vias of the semiconductor device precursor as a positioning marker.
  • the metal layer on the flexible film layer can be processed at a desired position without displacement, and as a result, wirings and pixel electrodes can be accurately formed at predetermined positions.
  • wirings and pixel electrodes can be accurately formed at predetermined positions suitable for stacking such functional layers.
  • “to form a wiring at a predetermined position” means to form a wiring at a desired position originally intended. More specifically, “form a wiring at a predetermined position” means that when various functional layers are laminated on the manufactured flexible semiconductor device, the wiring is formed at a position suitable for the lamination of the functional layers. is doing.
  • a power supply line (wiring) for supplying power to a transistor disposed in each pixel is provided on a pixel corresponding to the transistor and is adjacent to the pixel.
  • An embodiment in which it is formed at a position where it does not overlap with each other can be mentioned.
  • the method further includes the step of providing a metal foil for forming a gate electrode as the second metal layer, forming an insulating layer on one main surface of the second metal layer, and providing a gate insulating film.
  • the first metal layer is processed to form a wiring from a part of the first metal layer
  • the second metal layer is processed to form a gate electrode from a part of the second metal layer.
  • the step of forming the wiring from a part of the first metal layer Forming a photoresist film on the first metal layer; Exposing and developing the photoresist film to remove at least part of the photoresist film; and etching the first metal layer through the photoresist film from which at least part has been removed; A step of forming wiring from the metal layer is performed.
  • a predetermined position of the photoresist film is exposed by using at least one of the vias of the semiconductor device precursor as a positioning marker.
  • the direct exposure of the photoresist film can be suitably performed so that the wiring is formed at a desired position, and as a result, the wiring can be accurately formed at a predetermined position. More specifically, when various functional layers are stacked on a semiconductor device, wiring (and in addition, a pixel electrode) can be accurately formed at a predetermined position suitable for stacking such functional layers. . Therefore, “exposure of a predetermined position of the photoresist film” in this aspect means exposure to a desired local photoresist region originally intended. More specifically, the expression “expose a predetermined position of the photoresist film” means that a local photoresist region is exposed so that wiring is formed at a position suitable for stacking of functional layers. is doing.
  • the step of forming the gate electrode from a part of the second metal layer Forming a photoresist film on the other main surface of the second metal layer; Exposing and developing the photoresist film to remove at least a part of the photoresist film; and etching the second metal layer through the photoresist film from which at least a part has been removed;
  • the step of forming the gate electrode from the metal layer is performed, and the step of etching the first metal layer and the step of etching the second metal layer are performed in the same step.
  • the direct exposure of the photoresist film can be suitably performed so that the gate electrode is formed at a desired position, and as a result, the gate electrode can be accurately formed at a predetermined position. That is, due to the alignment during direct exposure to the photoresist film, the gate electrode can be accurately formed at a predetermined position with respect to the channel portion of the TFT structure of the flexible semiconductor device.
  • “exposing a predetermined position of the photoresist film” means that the desired local photoresist region originally intended is exposed. More specifically, the expression “expose a predetermined position of the photoresist film” means that the local photoresist region is exposed so that a gate electrode is formed at a position where the flexible semiconductor device functions as a TFT. (For example, the local photoresist region is exposed so that the gate electrode is formed at a position facing the channel without deviation so as to overlap with the channel).
  • a photomask is disposed on the photoresist film.
  • the step of exposing and developing the photoresist film on which the photomask is arranged, and thereby removing at least a part of the photoresist film may be performed.
  • the photomask can be performed at a desired position of the photoresist film without misalignment, and as a result, wiring, pixel electrodes, gate electrodes, and the like can be accurately formed at predetermined positions.
  • the wiring can be accurately formed at a predetermined position suitable for stacking the functional layers.
  • an X-ray transmission image obtained by irradiating a semiconductor device precursor with X-rays is used, and such X-rays are used.
  • a via corresponding point in the transmission image is used as an alignment reference.
  • the positioning marker it is preferable to use the positioning marker as a group of at least two vias, and therefore it is preferable to use the via corresponding point of the X-ray transmission image for the vias forming the group as the alignment reference.
  • the present invention also provides an image display device using the flexible semiconductor device.
  • Such an image display device A flexible semiconductor device; and an image display unit composed of a plurality of pixels formed on the flexible semiconductor device, At least one of the plurality of vias of the flexible semiconductor device is a positioning marker (alignment marker).
  • One of the features of the image display device of the present invention is that at least one of the plurality of vias of the flexible semiconductor device serves as a positioning marker.
  • the image display unit is A pixel electrode formed on the flexible semiconductor device; A light emitting layer formed on the pixel electrode; and a transparent electrode layer formed on the light emitting layer.
  • the light emitting layer may be formed in a region partitioned by the pixel restricting portion.
  • the image display apparatus according to the present invention is Flexible semiconductor devices; A pixel electrode formed on the flexible semiconductor device; A plurality of light-emitting layers formed on the pixel electrode and partitioned by the pixel restricting portion; and a transparent electrode layer formed on the plurality of light-emitting layers, At least one of the plurality of vias of the flexible semiconductor device may be a positioning marker.
  • the image display unit may have a color filter on a transparent electrode.
  • the image display apparatus is Flexible semiconductor devices; A pixel electrode formed on the flexible semiconductor device; A light emitting layer formed on the pixel electrode; A transparent electrode layer formed on the light emitting layer; and a color filter formed on the transparent electrode layer, At least one of the plurality of vias of the flexible semiconductor device may be a positioning marker.
  • the present invention also provides a method for manufacturing the image display device.
  • a manufacturing method includes: (I) providing a flexible semiconductor device provided with a pixel electrode; and (II) forming an image display unit composed of a plurality of pixels on the flexible semiconductor device, In the step (II), at least one of the plurality of vias of the flexible semiconductor device is used as a positioning marker (alignment marker), thereby performing alignment for forming the image display unit.
  • One feature of the manufacturing method of the image display device of the present invention is that alignment is performed for forming the image display portion using at least one of the vias of the flexible semiconductor device as a positioning marker. For example, when forming a plurality of pixel restricting portions in the step (II) and forming a pixel on the pixel electrode in a region partitioned by the plurality of pixel restricting portions, at least one of the plurality of vias of the flexible semiconductor device is formed. Positioning may be performed when the pixel restricting portion is formed by using it as a positioning marker. In such a case, alignment of the photomask for forming the pixel restricting portion can be performed, and as a result, the light emitting layer can be formed without misalignment.
  • the light emitting layer can be accurately formed at a predetermined position with respect to the pixel (circuit including the TFT).
  • the step (II) when a light emitting layer is formed on the pixel electrode so as to cover the pixel electrode and a color filter is formed on the light emitting layer, at least one of the plurality of vias of the flexible semiconductor device is positioned. You may use it as a marker and may perform alignment about formation of a color filter.
  • the relative positional relationship between the components of the flexible semiconductor device or the relative positional relationship between the components of the image display device using the flexible semiconductor device is preferably aligned. be able to.
  • wirings and pixel electrodes can be formed with high precision at predetermined positions of the flexible semiconductor device. Therefore, when such a flexible semiconductor device is used in an image display device, pixel electrodes and wirings can be accurately arranged with respect to the pixels.
  • the gate electrode is formed from a metal layer, the gate electrode can be accurately formed at a predetermined position with respect to the channel portion of the TFT structure of the flexible semiconductor device.
  • the pixel restricting portion, the light emitting layer, and the like can be accurately formed at predetermined positions, as a result, accumulation of misalignment can be effectively prevented.
  • the positioning marker can be easily formed in accordance with the formation of an element that may be required in a flexible semiconductor device such as a contact via, and the flexible semiconductor device and the image display device are improved by the alignment improvement caused by such a positioning marker. Therefore, the present invention provides a manufacturing method with excellent productivity.
  • the flexible semiconductor device and the image display device according to the present invention constitute a high-performance device in that various elements are formed with high accuracy without causing displacement due to the positioning marker. I can say that.
  • the wiring is formed from a metal layer such as a metal foil, the wiring thickness can be arbitrarily increased. As a result, it is possible to realize a device having a low electrical resistance and a small influence of a voltage drop even when the apparatus is enlarged. Further, when the electrical resistance of the wiring is low, the RC delay is reduced, and a large display that operates at high speed can be realized.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing the flexible semiconductor device of the present invention
  • FIG. 1B is a plan view taken along line Ib-Ib in FIG. is there
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the flexible semiconductor device of the present invention
  • 3A is a cross-sectional view schematically showing the flexible semiconductor device of the present invention
  • FIG. 3B is a plan view taken along Ib-Ib in FIG. 3A. is there.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the flexible semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the relative positional relationship between the gate electrode and the channel.
  • FIGS. 6A to 6E are process cross-sectional views schematically showing the manufacturing process of the flexible semiconductor device of the present invention.
  • 7A to 7D are process cross-sectional views schematically showing the manufacturing process of the flexible semiconductor device of the present invention.
  • 8A to 8C are process cross-sectional views schematically showing the manufacturing process of the flexible semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 9 is a process cross-sectional view schematically showing the manufacturing process of the flexible semiconductor device of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating an embodiment in which direct exposure is performed.
  • FIGS. 11A to 11C are process cross-sectional views schematically showing the manufacturing process of the flexible semiconductor device in the embodiment in which the gate electrode is formed from the metal foil.
  • FIGS. 12A and 12B are process cross-sectional views schematically showing a manufacturing process of the flexible semiconductor device in an embodiment in which a gate electrode is formed from a metal foil.
  • FIGS. 13A and 13B are diagrams schematically showing a mode of alignment of a photomask using an X-ray transmission image of a positioning marker.
  • FIGS. 14A to 14C are schematic diagrams for explaining the arrangement mode of the positioning markers.
  • FIG. 15 is a schematic diagram for explaining an aspect of a positioning maker formed as a group.
  • FIGS. 16A to 16C are diagrams schematically showing a photomask alignment mode using visible light.
  • FIG. 17 is a circuit diagram for explaining a drive circuit of the image display device of the present invention.
  • FIG. 18 is a plan view showing an example in which the drive circuit of FIG. 17 is configured by a flexible semiconductor device.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view schematically showing the image display device of the present invention.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing an aspect of an image display device provided with a color filter.
  • 21A to 21E are process cross-sectional views schematically showing the manufacturing process of the pixel display device of the present invention.
  • 22A to 22D are process cross-sectional views schematically showing a manufacturing process of an image display device provided with a color filter.
  • FIG. 23 is a schematic diagram showing a product application example (television image display unit) of a flexible semiconductor device.
  • FIG. 24 is a schematic diagram showing an example of application of a flexible semiconductor device (image display unit of a mobile phone).
  • FIG. 25 is a schematic diagram showing an example of product application of a flexible semiconductor device (image display portion of a mobile personal computer or a notebook personal computer).
  • FIG. 26 is a schematic diagram showing a product application example of a flexible semiconductor device (image display unit of a digital still camera).
  • FIG. 27 is a schematic diagram showing a product application example (camcorder image display unit) of a flexible semiconductor device.
  • FIG. 28 is a schematic diagram showing a product application example (image display unit of electronic paper) of a flexible semiconductor device.
  • the “direction” described in this specification is a direction based on the positional relationship between the gate electrode 10g and the semiconductor layer 30, and will be described in the vertical direction in the drawing for convenience. Specifically, it corresponds to the vertical direction of each figure, the side on which the semiconductor layer 30 is formed with reference to the gate electrode 10g is referred to as “upward”, and the side on which the semiconductor layer 30 is not formed with reference to the gate electrode 10g. Is “downward”.
  • FIGS. 1 (a) and 1 (b) A flexible semiconductor device 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b).
  • 1A is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional configuration of the flexible semiconductor device 100
  • FIG. 1B is a plan view showing a cross-section along Ib-Ib in FIG. 1A. .
  • the flexible semiconductor device is a device provided with a flexible film.
  • the flexible semiconductor device 100 includes a semiconductor structure portion and a film layer 50 formed so as to substantially cover the semiconductor structure portion. More specifically, the flexible semiconductor device 100 of the present invention includes a gate electrode 10g, a gate insulating film 20a formed on the gate electrode 10g, a semiconductor layer 30 formed on the gate insulating film 20a, and a semiconductor. Source film 40s and drain electrode 40d provided in contact with layer 30, flexible film layer 50 formed to cover semiconductor layer 30 and source / drain electrodes (40s, 40d), flexible film The metal layer 15 is formed on the layer 50.
  • the wiring 70 of the flexible semiconductor device 100 of the present invention is composed of a part of the metal layer 15.
  • the film layer 50 of the flexible semiconductor device 100 of the present invention includes an opening 50a penetrating between the upper surface of the semiconductor structure and the upper surface of the semiconductor device 100 when viewed as a device cross section, and the insulating layer 20. And an opening 50b penetrating between the semiconductor device 100 and the upper surface of the semiconductor device 100 is formed. Conductive members are formed in the openings 50a and 50b. The conductive member in the opening 50a functions as a contact via 60a that electrically connects the circuit of the layer formed in the semiconductor structure and the circuit formed on the resin film.
  • the conductive member in the opening 50b is similar to the case of the opening 50a in that it is formed of a conductive material, but functions as a positioning marker 60b instead of as a contact via as described later. That is, in the flexible film layer 50 of the flexible semiconductor device 100, a plurality of vias extend along the thickness direction, and at least one of the plurality of vias is a positioning marker (or “alignment”). Marker "or" alignment mark ").
  • FIG. 1 shows a mode in which only “via 60b” forms a positioning marker
  • FIG. 2 shows a mode in which two vias (60b, 60b ′) as such positioning markers are provided. Has been.
  • the film layer 50 is preferably made of a flexible resin material. That is, the flexible film layer 50 is preferably a resin film.
  • a resin film can be said to be a support substrate for supporting a semiconductor structure (or a TFT structure including the semiconductor structure), and is composed of a thermosetting resin material or a thermoplastic resin material having flexibility after curing. It is preferable.
  • the resin film is a thing suitable for opening part formation.
  • the resin film is at least selected from the group consisting of epoxy resin, polyimide resin, acrylic resin, polyethylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, polyphenylene sulfide resin, polyphenylene ether resin, liquid crystal polymer, and polytetrafluoroethylene. It is preferable that it comprises one or more resins (for example, the resin film may be a polyimide film). Since such a resin material is excellent in dimensional stability, it can be said that the resin material is preferable as a material for the flexible substrate according to the present invention. In order to form the opening with these resin films, laser processing using a carbon dioxide laser, a YAG laser, or the like may be used.
  • a technique such as photolithography may be used for forming the opening.
  • a resin specialized for photolithography for example, a film made of a photosensitive resin
  • the film which consists of siloxane polymer of an inorganic polymer material also has flexibility and is suitable for opening formation, it can be used suitably as the flexible film layer 50 of this invention. it can.
  • the thickness of the flexible film layer is about 2 ⁇ m to about 100 ⁇ m, and the thickness of the adhesive material layer is May be from about 3 ⁇ m to about 20 ⁇ m.
  • the conductive member in the flexible semiconductor device 100 has conductivity for functioning as a contact via and visibility for functioning as a positioning marker.
  • the conductive member preferably comprises a metal.
  • the conductive members (that is, the vias 60a and 60b) formed in the openings 50a and 50b of the flexible film layer 50 are made of a conductive paste material.
  • Conductive paste materials include simple metals such as Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Al and / or Pb, mixtures or alloys thereof, conductive fillers such as carbon fillers and carbon nanotubes, and organic resins such as epoxy resins. And / or a paste material obtained by dispersing in a binder comprising a solvent such as butyl carbitol acetate (BCA) may be used.
  • Conductive members (vias 60a and 60b) are obtained by filling the openings 50a and 50b with such a conductive paste material.
  • a metal such as Au, Ag, Cu, Ni, Co, Cr, Mn, Fe, Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, and / or Pt is filled in the openings 50a and 50b by plating to form conductive members (vias). 60a, 60b).
  • Cu plating is preferable because it is relatively inexpensive, has high Cu conductivity, and is also preferable in terms of visibility by X-rays because of its large atomic number.
  • a semiconductor such as silicon (eg, Si) or germanium (Ge) may be used, or an oxide semiconductor may be used. May be.
  • the oxide semiconductor include simple oxides such as ZnO, SnO 2 , In 2 O 3 and / or TiO 2 , and composite oxides such as InGaZnO, InSnO, InZnO and / or ZnMgO.
  • a compound semiconductor for example, GaN, SiC, ZnSe, CdS, and / or GaAs
  • organic semiconductors for example, pentacene, poly-3-hexylthiophene, porphyrin derivatives, copper phthalocyanine and / or C60 can also be used.
  • the semiconductor structure is subjected to annealing treatment.
  • the semiconductor layer 30 is preferably heat-treated by laser irradiation or the like, and thereby, the film quality of the semiconductor structure portion is preferably changed as compared with that before irradiation.
  • a semiconductor layer made of amorphous silicon before irradiation is changed to a semiconductor layer made of polycrystalline silicon (for example, average particle size: about several hundred nm to 2 ⁇ m) by laser irradiation. It may be.
  • the semiconductor layer 30 is polycrystalline silicon, the crystallinity can be improved by laser irradiation.
  • the mobility of the semiconductor layer 30 is improved by the change in the film quality of the semiconductor structure, and the mobility may be significantly increased before and after irradiation.
  • film quality in the present specification substantially means characteristics such as “crystal state”, “crystallinity” and / or “mobility” of a semiconductor layer. Therefore, “change in film quality” substantially means that “crystal state”, “crystallinity”, and / or “mobility” and the like are changed and improved as far as the semiconductor layer is concerned.
  • semiconductor characteristics can be improved even when an oxide semiconductor is used instead of a silicon semiconductor.
  • a crystalline oxide semiconductor such as ZnO
  • many amorphous layers are included in a crystalline layer immediately after film formation by sputtering or the like. Therefore, a crystalline oxide semiconductor such as ZnO often does not exhibit characteristics as a semiconductor device.
  • the annealing treatment improves the crystallinity of an oxide semiconductor such as ZnO, As a result, semiconductor characteristics can be improved.
  • the mobility is about 1 cm 2 before excimer laser irradiation. Only low values below / Vs are shown.
  • XeCl excimer laser is irradiated, semiconductor operation can be performed, and mobility of about 20 cm 2 / Vs can be realized.
  • an amorphous oxide semiconductor such as InGaZnO can have an effect of improving semiconductor characteristics.
  • oxygen vacancies can be repaired by laser irradiation in an oxygen atmosphere (for example, in the air), and as a result, mobility can be improved.
  • an oxide film made of SiO 2 , Al 2 O 3, or the like is disposed as the gate insulating layer 20, oxygen vacancies in the amorphous oxide semiconductor are amorphous through the insulating layer 20 from the openings (50 a, 50 b). It can be repaired by oxygen supplied to the oxide semiconductor.
  • a TFT is manufactured using InGaZnO as a semiconductor, mobility with a low value of about 1 cm 2 / Vs or less before laser irradiation can be improved to about 10 cm 2 / Vs after laser irradiation.
  • the semiconductor structure may be substantially supported by the support substrate 5.
  • the support substrate 5 is not particularly limited as long as it can support TFT components such as a semiconductor structure.
  • a glass substrate and a resin substrate for example, a substrate made of PET or PI are used as the support substrate 5.
  • a gate electrode 10 g is formed on the support substrate 5.
  • the material of the gate electrode 10g include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), chromium (Cr), cobalt (Co), magnesium (Mg), calcium (Ca), Metal materials such as platinum (Pt), molybdenum (Mo), iron (Fe), zinc (Zn), titanium (Ti), tungsten (W), tin oxide (SnO 2 ), indium tin oxide (ITO), fluorine Examples thereof include conductive oxides such as tin oxide (FTO), ruthenium oxide (RuO 2 ), iridium oxide (IrO 2 ), and / or platinum oxide (PtO 2 ).
  • the gate electrode 10g may be formed from an Ag paste. Formation of the gate electrode 10g using such a paste material can be performed by a printing method (for example, inkjet printing).
  • a gate insulating film 20a is formed on the gate electrode 10g. More specifically, the “insulating layer 20 that can form the gate insulating film 20a” is formed on the support substrate 5 so as to cover the gate electrode 10g.
  • the material of the insulating layer 20 may be an inorganic insulating material such as silicon oxide or silicon nitride, for example.
  • the present invention is not limited to this, and various suitable materials may be employed in accordance with required characteristics of the gate insulating film.
  • an organic insulating material such as polyimide can be used.
  • the source electrode 40 s and the drain electrode 40 d are in contact with the semiconductor layer 30.
  • a region between the source electrode 40s and the drain electrode 40d becomes a channel region.
  • the material of the source electrode and the drain electrode (40s, 40d) include gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), chromium (Cr), cobalt (Co), and magnesium (Mg).
  • the source electrode and the drain electrode (40s, 40d) may be formed from Ag paste.
  • the source electrode and the drain electrode (40s, 40d) using the paste material can be formed by a printing method (for example, ink jet printing).
  • the flexible semiconductor device 100 of the present invention has the metal layer 15 on the flexible film layer 50, and the wiring 70 is formed from at least a part of the metal.
  • the metal layer is preferably made of a metal foil.
  • the metal constituting the metal foil is preferably a metal having conductivity and a relatively high melting point, such as copper (Cu, melting point: 1083 ° C.), nickel (Ni, melting point: 1453 ° C.), aluminum (Al, Al, Melting point: 660 ° C.), stainless steel (SUS), or the like can be used.
  • the gate electrode 10g may be configured by a part of the metal layer 10 as shown in FIGS.
  • the semiconductor layer 30 includes a metal layer 10 and an insulating layer 20 formed on the metal layer 10, and the gate electrode 10 g is formed of a part of the metal layer 10 and gate insulation.
  • a mode in which the film 20a is constituted by a part of the insulating layer 20 is preferable.
  • the metal layer 10 is preferably made of a metal foil, and is preferably a metal foil having conductivity and a relatively high melting point (for example, copper, nickel, aluminum and / or It may be a metal foil made of stainless steel).
  • the gate electrode 10g and the channel have the same size and are arranged so as not to overlap. The reason for this will be described with reference to FIG. First, consider the case where the gate electrode 10g and the channel 30a are displaced and the case where the gate electrode 10g is smaller than the channel 30a (FIG. 5A). In either case, a portion without the gate electrode 10g exists below the channel 30a. In such a case, even when a voltage is applied to the gate electrode 10g, no charge is induced in the portion without the gate electrode. Since the channel portion 30a where no charge is induced has a low conductivity, the channel does not function sufficiently and the current taken out from the drain electrode is reduced. Therefore, the entire channel portion is preferably covered with the gate electrode.
  • the gate electrode 10g and the channel 30a are displaced and when the gate electrode 10g is formed larger than the channel portion 30a (FIG. 5B), the gate electrode 10g overlaps the source electrode 40s and / or the drain electrode 40d. There is a part. In this case, parasitic capacitance is generated at the overlapping portion of the gate electrode 10g and the source electrode 40s, and the characteristics of the transistor are deteriorated. That is, problems such as the loss of the output signal of the transistor due to the parasitic capacitance and the increase in power consumption due to an increase in the required amount of current occur.
  • the relationship between the gate electrode 10g and the drain electrode 40d is the same. Therefore, it is preferable that the overlap / overlap between the gate electrode 40g and the source electrode 40s is small.
  • the gate electrode 10g and the channel 30a have the same size and are arranged to face each other so as not to overlap (FIG. 5). (See (c)).
  • a gate electrode is formed.
  • a gate electrode may be formed on the support substrate.
  • a gate insulating layer is formed on the gate electrode, a semiconductor layer is formed on the gate insulating layer, and a source / drain electrode is formed so as to be in contact with the semiconductor layer.
  • an insulating substrate is prepared as the support substrate 5.
  • a glass substrate is prepared.
  • the thickness of the support substrate 5 is, for example, in the range of about 30 ⁇ m to about 5 mm.
  • a gate electrode 10 g is formed on the support substrate 5.
  • the gate electrode 10g can be formed by applying an Ag paste by a printing method such as screen printing, gravure printing, or an ink jet method.
  • the thickness of the gate electrode 10g to be formed may be, for example, about 50 nm to about 5 ⁇ m.
  • the gate electrode 10g may be formed by processing a solid film such as Cu prepared by a vacuum film forming method such as a sputtering method by a photolithography etching method.
  • an insulating layer 20 is formed on the support substrate 5 so as to cover the gate electrode 10g.
  • the insulating layer 20 may be formed by a sol-gel method.
  • an insulating material is applied by applying an organic-inorganic hybrid material in which organic molecules are combined with a siloxane skeleton (for example, spin coating) and baking at about 300 ° C. to about 600 ° C.
  • Layer 20 can be obtained.
  • the thickness of the insulating layer 20 may be, for example, about 0.1 ⁇ m to 1 ⁇ m.
  • a semiconductor layer 30 is formed on the insulating layer 20.
  • the thickness of the semiconductor layer may be, for example, about 5 nm to about 990 nm (by the way, the thickness of the semiconductor structure as shown in FIG. 1 may be, for example, about 10 nm to about 1 ⁇ m).
  • the formation of the semiconductor layer 30 may be performed, for example, by a thin film forming method such as vacuum deposition, sputtering, or plasma CVD, or may be performed by a printing method such as relief printing, gravure printing, screen printing, or inkjet. Good.
  • a cyclic silane compound-containing solution for example, a toluene solution of cyclopentasilane
  • a predetermined position on the insulating layer 20 by an inkjet method or the like.
  • heat treatment is performed at about 300 ° C., the semiconductor layer 30 containing amorphous silicon can be formed.
  • the source electrode 40s and the drain electrode 40d are formed on the insulating layer 20 so as to be in contact with the semiconductor layer 30, as shown in FIG.
  • Each thickness of the source electrode and the drain electrode may be, for example, about 50 nm to about 5 ⁇ m.
  • the source electrode 40s and the drain electrode 40d can be formed by applying an Ag paste by a printing method such as screen printing, gravure printing, or ink jet method.
  • the flexible film layer 50 is formed so as to cover the semiconductor layer 30 and the source / drain electrodes (40s, 40d). .
  • a semi-cured resin film adheresive material may be applied to the bonding surface of the resin sheet
  • the resin film is superimposed on the support substrate on which the semiconductor structure is formed. Adhere temporarily. Temporary bonding conditions can be appropriately selected depending on the type of semi-cured resin film or adhesive material.
  • an epoxy resin is applied as an adhesive material to a bonding surface of a polyimide film (thickness: about 12.5 ⁇ m) (thickness: When a resin film having a thickness of about 10 ⁇ m is used, the support substrate and the resin film can be laminated, heated to about 60 ° C., and temporarily pressed under a pressure of about 3 MPa.
  • the thickness of the formed resin film layer 50 is, for example, about 4 ⁇ m to about 100 ⁇ m.
  • the formation of the resin film 30 protects the semiconductor structure and can stably handle and convey the next process (patterning process of the metal foil 10 and the like).
  • a conductive material is supplied to the openings and vias (
  • the semiconductor device precursor 100 ′ is obtained by forming 60a, 60b).
  • the openings (50a, 50b) provided in the resin film layer can be formed by laser processing.
  • the laser used for processing include a carbon dioxide gas laser, a YAG laser, and an excimer laser.
  • the energy density can be about 50 mJ / cm 2 to about 500 mJ / cm 2 .
  • the contact via opening (50a) is formed so that the resin film layer 50 is irradiated with laser to expose the surface of the electrode of the circuit connected to the semiconductor structure.
  • the opening (50b) for the positioning marker is formed so that the upper surface of the insulating layer 20 is exposed.
  • the size (diameter) of the openings (50a, 50b) can be set to a desired size by reducing the laser diameter.
  • the size of the opening (diameter of the opening surface) formed by laser irradiation may be about 5 ⁇ m to about 80 ⁇ m.
  • the opening surface may have a diameter of about 30 ⁇ m.
  • a desired beam diameter can be obtained not only by narrowing the laser diameter but also by masking the laser beam.
  • the shape of the openings can be tapered (a so-called mortar shape or an inverted substantially conical shape). That is, the wall surface of the opening (50a, 50b) and the upper surface of the resin film layer 50 can be obtuse (> 90 °).
  • the taper angle ⁇ as shown in FIG. 7B can be about 110 ° to about 160 °.
  • Steps such as filling the openings (50a, 50b) with a conductive material can be easily performed.
  • the formation method (50a, 50b) of the opening is not limited to laser processing, and may be a punching method or a mechanical drill method.
  • the opening can be formed using a technique such as photolithography.
  • conductive members are formed in the openings (50a, 50b).
  • the conductive member is made of a conductive paste
  • the conductive member can be formed by filling the openings (50a, 50b) with the conductive paste by a printing method.
  • a printing mask can be arranged on the surface of the resin film 50 and the conductive paste can be filled in the openings (50a, 50b) with a squeegee.
  • the printing mask is for preventing the surface of the resin film from being contaminated with the conductive paste, and a printing mask opening corresponding to the opening of the resin film is formed.
  • Examples of such a mask include a screen plate and the like, and a mask obtained by pasting a PET film on the surface of a resin film in advance. That is, when a PET film is laminated on the surface of the resin film in advance and an opening is formed by laser from the PET film, a mask in which the opening of the resin film and the mask opening are aligned can be formed. The PET film is peeled off after filling the conductive member.
  • the metal layer 15 is formed on the flexible film layer 50 as shown in FIG. Specifically, it is preferable to superimpose the metal foil 15 on the resin film 50 and perform thermocompression bonding.
  • the conditions for thermocompression bonding can be appropriately selected depending on the type of semi-cured resin film or adhesive material. For example, an epoxy resin is applied as an adhesive material to a bonding surface of a polyimide film (thickness of about 12.5 ⁇ m) (thickness of about When a resin film having a thickness of 10 ⁇ m is used, the metal foil 15 may be laminated on the resin film 50 and the adhesive material may be fully cured at about 140 ° C. and about 5 MPa for about 1 hour.
  • the metal layer 15 can also be formed by plating (in this case, the step of thermocompression bonding by overlapping the metal foil can be omitted, which is preferable because production efficiency is increased).
  • a Cu seed layer may be formed by electroless copper plating, and then the opening may be filled with Cu by electrolytic copper plating.
  • electroless copper plating can be performed by immersing a sample in an electroless plating bath in which formaldehyde is added as a reducing agent to an aqueous copper sulfate solution.
  • Electroplating can be performed by immersing a sample in an aqueous copper sulfate solution and using the sample as a cathode and phosphorous copper as an anode.
  • An additive such as a polyether compound, an organic sulfur compound and / or an amine compound can be added to the copper sulfate aqueous solution, and plating can be performed by flowing a current of about 3 A / dm 2 (in addition, an opening on the upper surface of the resin film)
  • a resist opening may be formed in a portion corresponding to 50b).
  • the wiring 70 is formed from the metal layer 15. Specifically, first, as shown in FIG. 8A, a photoresist film 11 is formed on the metal layer 15. Next, as shown in FIGS. 8A to 8B, a photomask 12 is disposed on the upper side of the photoresist film 11. Then, as shown in FIG. 8B, the photoresist film 11 is exposed through the photomask 12 and developed to remove unnecessary portions of the photoresist film 11 (see FIG. 8C).
  • the photomask 12 is arranged by overlapping a positioning marker 60b provided on the resin film and a pattern corresponding to the positioning marker provided on the photomask 12.
  • confirmation of the positioning marker provided on the resin film can be performed using an X-ray transmission image obtained on the upper side of the metal layer 15 by irradiating X-rays from the lower side of the semiconductor device precursor 100 ′.
  • Lighter elements (elements with smaller atomic numbers) transmit X-rays better, and heavier elements such as metals are less likely to transmit X-rays. Therefore, if X-rays with such intensity as to transmit through the metal layer are irradiated, the positioning marker portion formed from the metal conductive member in the transmission image is favorably visually recognized with a large contrast with respect to the resin film portion.
  • the metal layer 15 is etched through the photoresist film 11 ′ from which a part has been removed, thereby forming a wiring 70, a pixel electrode 150 (described later), and the like from the metal layer 15. (See FIGS. 8 (c) to 9).
  • the etching method can be appropriately selected according to the type of the metal layer. For example, when the metal layer is a copper foil, it can be performed by dipping in an aqueous iron chloride solution. Also, a dry etching technique such as RIE may be used.
  • the “partly removed photoresist 11 ′” used in development may be formed by a mode using direct exposure instead of the mode using the photomask (see FIG. 10).
  • direct exposure exposure is performed by locally irradiating a desired position (pattern) of the photoresist with a laser (for example, a wavelength of 355 nm). That is, the photoresist is directly exposed without using a photomask.
  • the position to be irradiated with the laser can be determined based on the recognition of the positioning marker 60b, and the recognition of the positioning marker itself can be performed in the same manner as the mode using the photomask.
  • the desired position of the photoresist film can be directly exposed without using a photomask by using at least one of the vias of the semiconductor device precursor as a positioning marker.
  • the flexible semiconductor device 100 having the structure shown in FIGS. 9 and 1 can be constructed.
  • the wiring 70 and the pixel electrode 150 are configured from a part of the metal layer 15.
  • a plurality of vias (60a, 60b,...) Extend along the thickness direction, and at least one of the plurality of vias (in FIG. 9).
  • the metal layer is removed at the location where the via 60b) is located (as shown in FIG. 9, the metal layer portion (dotted line region) in contact with the upper surface of the via 60b is removed).
  • the via 60b as a positioning marker extends from one main surface side of the flexible film layer 50 to the other main surface side. It has the form which is.
  • the conductive member is configured by filling the openings (50a, 50b) provided in the resin film layer 50 with a conductive material such as metal. Therefore, the contact via and the positioning marker can be formed in substantially the same process. If the positioning marker of the present invention is used, a TFT that can be visually recognized well by an X-ray transmission image and has little “positional deviation” due to the wiring 70 and the pixel electrode 150 can be obtained. In other words, in the present invention, it can be said that the manufacturing process efficiency can be improved and the TFT characteristics can be improved by the “positioning marker by the conductive member formed on the resin film”.
  • the gate electrode 10g can be formed of a part of the metal layer 10.
  • a metal foil 10 is used instead of the support substrate 5 of FIG.
  • a copper foil may be used.
  • a commercially available metal foil 10 can be used.
  • the thickness of the metal foil 10 is preferably in the range of about 3 ⁇ m to about 100 ⁇ m, more preferably in the range of about 4 ⁇ m to about 20 ⁇ m, and even more preferably in the range of about 8 ⁇ m to about 16 ⁇ m.
  • An insulating layer 20 is formed on the surface of the metal foil 10.
  • Such an insulating layer 20 may be formed by “anodic oxidation of a valve metal” (particularly when a metal foil made of a valve metal is used), but may be formed by another method. For example, it may be formed by a sol-gel method. When the sol-gel method is performed, specifically, an insulating material is applied by applying an organic-inorganic hybrid material in which organic molecules are combined with a siloxane skeleton (for example, spin coating) and baking at about 300 ° C. to about 600 ° C. Layer 20 can be obtained. The thickness of the insulating layer 20 may be, for example, about 0.1 ⁇ m to 1 ⁇ m.
  • the metal foil 10 is processed to form a gate electrode.
  • a photoresist 11 is formed in a portion corresponding to the gate electrode of the metal foil.
  • a photoresist film 11 is formed on substantially the entire lower surface of the metal foil 10.
  • a photomask 12 is disposed below the photoresist film 11. Then, as shown in FIG.
  • the photomask 12 can be arranged by overlapping the positioning marker 60b provided on the resin film and the pattern corresponding to the positioning marker provided on the photomask 12 (see FIGS. 11B and 11C). .
  • the positioning marker provided on the resin film can be confirmed using an X-ray transmission image obtained on the lower side of the metal foil 10 by irradiating X-rays from the upper side of the semiconductor device precursor 100 ′. Lighter elements (elements with smaller atomic numbers) transmit X-rays better, and heavier elements such as metals are less likely to transmit X-rays. Therefore, if X-rays having such intensity as to transmit through the metal foil are irradiated, the positioning marker portion formed from the metal conductive member in the transmission image is favorably visually recognized with a large contrast with respect to the resin film portion.
  • the metal foil is etched through the photoresist film 11 ′ from which a part has been removed, thereby forming the gate electrode 10g from the metal foil 10 (FIGS. 12A and 12). (See (b)).
  • the etching method and the like are the same as in the case of forming the wiring 70 described above.
  • the etching on the metal foil 10 may be performed substantially simultaneously with the etching on the metal foil 15. That is, the “step of etching the metal foil 15 to form the wiring 70” and the “step of etching the metal foil 10 to form the gate electrode 10g” may be performed substantially simultaneously.
  • the gate electrode 10g is formed from the metal foil 10
  • direct exposure may be performed, and exposure is performed by locally irradiating a desired position of the photoresist with a laser on the basis of the positioning marker 60b. (See FIG. 10).
  • an X-ray transmission image 110 obtained by irradiating the semiconductor device precursor 100 ′ with X-rays is used, and a via corresponding point 120 in the X-ray transmission image 110 is used. It is preferable to use (an image point corresponding to a via position) obtained by irradiating the precursor region including the positioning markers 60b and 60b ′ with X-rays as an alignment reference.
  • Positioning markers may be arranged in one set (for example, two (or group) positioning markers) for each exposure range, for example, for each photomask. That is, when a photomask is overlapped for each transistor, a positioning marker is disposed for each transistor (FIG. 14A), and when a plurality of transistors are grouped, a positioning marker is disposed for each group (FIG. 14). 14 (b)). When all the transistors in the work are exposed and developed at one time with one photomask, a set of positioning markers may be arranged on the work (FIG. 14C).
  • the positioning marker may be arranged at a position that can correspond to the central portion of the short side of the rectangle. By arranging in this way, the positional deviation between the photomask and the workpiece can be minimized (that is, the overlay accuracy can be improved).
  • the photomask is arranged by measuring, for example, two positioning marks using an X-ray transmission image, finding the center of gravity of the entire alignment range, correcting specified dimensions and errors, and distributing the design value from the center of gravity. You can do that.
  • one via can function alone as a positioning marker.
  • a plurality of vias may be grouped to function as a positioning marker. . That is, four vias may be grouped to form a square positioning marker, or five vias may be grouped to form a cross-shaped positioning marker. It is preferable to form a plurality of via groups as a positioning marker with a desired shape as a whole because it is easy to distinguish from contact vias and facilitates image recognition.
  • FIG. 17 is a circuit diagram for explaining the drive circuit 90 of the image display apparatus.
  • FIG. 18 is a plan view showing an example in which the drive circuit is configured by the flexible semiconductor device 100 of the present embodiment.
  • a circuit 90 shown in FIG. 17 is a drive circuit mounted on an image display device (for example, an organic EL display), and represents a configuration of one pixel of the image display device here.
  • Each pixel of the image display apparatus of this example is configured by a circuit of a combination of two transistors (100A, 100B) and one capacitor 85.
  • This driving circuit includes a switching transistor (hereinafter also referred to as “Sw-Tr”) 100A and a driving transistor (hereinafter also referred to as “Dr-Tr”) 100B. Both transistors (100A, 100B) are composed of the flexible semiconductor device 100 according to the present invention. Note that a capacitor may be formed in part of the structure of the flexible semiconductor device 100.
  • the gate electrode of the Sw-Tr 100A is connected to the selection line 94.
  • One of the source electrode and the drain electrode of the Sw-Tr 100A is connected to the data line 92, and the other is connected to the gate electrode of the Dr-Tr 100B.
  • one of the source electrode and the drain electrode of the Dr-Tr 100B is connected to the power supply line 93, and the other is connected to the display unit (for example, organic EL element) 80.
  • the capacitor 85 is connected between the source electrode and the gate electrode of the Dr-Tr 100B.
  • FIG. 18 is a plan view of a flexible semiconductor device in which an example of the circuit 90 shown in FIG. 17 is formed.
  • 18A is a plan view seen from the top surface of the resin film
  • FIG. 18B is a plan view with the metal layer and the resin film on the resin film removed
  • FIG. 18C further shows a semiconductor. It is a top view of the state which removed the structure part, the electrically-conductive member, and the insulating layer on a support substrate.
  • a drive circuit that drives the image display device requires a capacitor 85 that retains a capacitance.
  • the capacitor since the capacitor is incorporated in a part of the substrate structure, it is not necessary to separately arrange the capacitor outside the substrate structure. Therefore, it is possible to realize a small image display device capable of high-density mounting.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of an OLED (organic EL) image display device 200 in which three colors of R (red), G (green), and B (blue) are arranged in three pixels on the flexible semiconductor device of the present invention.
  • OLED organic EL
  • a light emitting layer 170 made of a light emitting material corresponding to each color is disposed on the pixel electrode 150 of each of the R, G, and B pixels.
  • a pixel restricting portion 160 is formed between adjacent pixels to prevent light emitting materials from being mixed and at the same time to facilitate positioning when arranging the EL material.
  • a transparent electrode layer (anode layer) 180 is formed on the upper surface of the light emitting layer 170 so as to cover the entire pixels.
  • the material used for the pixel electrode 150 is a metal such as Cu as described above.
  • the surface has a laminated structure with 0.1 ⁇ m of Al ( For example, an Al / Cu) reflective electrode may be used.
  • the material used for the light-emitting layer 170 is not particularly limited.
  • a polyfluorene-based light-emitting material and a substance having a tree-like multi-branched structure use heavy metals such as Ir and Pt at the center of a so-called dendrimer dendron skeleton.
  • a dendrimer-based light emitting material can be used.
  • the light emitting layer 170 may have a single layer structure, but in order to facilitate charge injection, MoO 3 is used as a hole injection layer and LiF is used as an electron injection layer, and a laminated structure such as an electron injection layer / light emitting layer / hole injection layer It is good.
  • ITO can be used for the transparent electrode of the anode.
  • the pixel restricting portion 160 may be any insulating material, but for example, a photosensitive resin mainly composed of polyimide or SiN can be used.
  • the image display device may have a color filter as shown in FIG.
  • a flexible semiconductor device 100 a plurality of pixel electrodes 150 formed on the flexible semiconductor device 100, a light emitting layer 170 formed so as to entirely cover the pixel electrodes 150, and A transparent electrode layer 180 formed on the light emitting layer 170 and a color filter 190 formed on the transparent electrode layer 180 are provided.
  • the color filter 190 has a function of converting the light from the light emitting layer 170 into three colors of red, green, and blue, whereby R (red) G (blue) B Three (blue) pixels can be configured. That is, in the image display device 200 shown in FIG.
  • each light-emitting layer divided by the pixel restricting section emits red, green, and blue separately, whereas in the image display device 200 ′ in FIG. 20,
  • the light emitted from the light emitting layer itself has no distinction of color (for example, it is white light), but the light passes through the color filter 190 to generate red, green, and blue light. Yes.
  • step (I) is performed. That is, as shown in FIG. 21A, the flexible semiconductor device 100 including the pixel electrode 150 is prepared. Specifically, the “flexible semiconductor device 100 including the pixel electrode 150 and the wiring 70 on the upper surface”, which can be obtained by the above-described method for manufacturing a flexible semiconductor device of the present invention, is prepared.
  • step (II) is performed.
  • the “image display unit including a plurality of pixels” is formed on the flexible semiconductor device.
  • a plurality of pixel restricting portions 160 are formed on the flexible semiconductor device 100, and light is emitted on an area partitioned by the plurality of pixel restricting portions 160 and on the pixel electrode 150.
  • Layer 170 is formed.
  • the pixel regulation layer 160 is formed so as to cover the entire pixel electrode with a photosensitive resin material mainly composed of polyimide to form a precursor layer 160 ′ of the pixel regulation part, and then the precursor layer 160 ′ is formed on the precursor layer 160 ′.
  • the light emitting layer 170 of a predetermined color is formed on a predetermined pixel electrode.
  • a method for forming the light-emitting layer 170 for example, a polyfluorene-based light-emitting material can be dissolved in xylene to form a 1% solution, which can be disposed on the pixel electrode by an ink-jet method.
  • the thickness of the light emitting layer 170 can be about 80 nm.
  • the positioning markers (60b, 60b ′) of the flexible semiconductor device 100 are used. Is preferably used.
  • positioning markers 60b, 60b '
  • the metal layer 15 on the positioning marker is removed. This is because the positioning marker can be recognized by visible light. The removal of the metal layer on the positioning marker can be performed simultaneously in the process of forming the pattern by processing the metal layer 15, so that the number of processes does not increase.
  • a transparent conductive layer 180 (for example, an ITO film) is formed so as to cover the light emitting layer 170.
  • the ITO film of the transparent conductive layer can be formed by sputtering.
  • the image display device 200 having the structure shown in FIG. 21 (e) and FIG. 20 can be constructed through the above processes.
  • a manufacturing mode of the image display device 200 ′ having a color filter will be described.
  • Such a manufacturing mode is substantially the same as the above manufacturing method, although there are some differences.
  • the white light emitting layer 170 is formed in a solid film shape on the entire surface (see FIG. 22B).
  • the transparent electrode layer 180 is formed in the same manner as described above (see FIG. 22C).
  • the three colors R (red), G (green), and B (blue) of the color filter 190 are placed at desired pixel positions.
  • FIG. 22D the image display device 200 ′ can be completed.
  • the positioning markers (60b, 60b ') of the flexible semiconductor device 100 can be used.
  • the positioning markers (60b, 60b ') it is possible to effectively prevent the accumulation of misalignment among the components of the pixel display device.
  • it is preferable that the metal foil on the positioning marker is removed. This is because the positioning marker can be recognized by visible light. The removal of the metal foil on the positioning marker can be performed simultaneously in the process of processing the metal foil and forming a pattern, so there is no increase in the number of processes.
  • the contact via and the positioning marker are not limited to being configured separately, and a part of the contact via may be used as the positioning marker.
  • the positioning marker is not necessarily limited to one having a via shape, and may be a through hole shape in which a metal layer such as copper is formed on the inner wall surface of the hole forming the opening by electroless plating.
  • the formation of the flexible film layer of the flexible semiconductor device is not necessarily limited to the mode of laminating the resin film.
  • the flexible film layer is formed by applying a semi-cured resin material or a photosensitive resin material by spin coating or the like. The form to form may be sufficient.
  • the flexible semiconductor device mounted on the organic EL display is exemplified, but it may be mounted on the inorganic EL display. Moreover, not only an EL display but also electronic paper may be used. Furthermore, not only the display but also a communication device such as an RFID or a memory can be mounted.
  • a flexible semiconductor device is manufactured in a form corresponding to one device has been illustrated, the present invention is not limited thereto, and a method of manufacturing in a form corresponding to a plurality of devices may be executed. As such a production method, a roll-to-roll manufacturing method can be used.
  • the method for manufacturing a flexible semiconductor device of the present invention is excellent in productivity of the flexible semiconductor device.
  • the obtained flexible semiconductor device can be used for various image display units (that is, image display devices), and can also be used for electronic paper, digital paper, and the like.
  • image display units that is, image display devices
  • it can be used in an image display unit of a digital still camera and a camcorder, an image display unit of electronic paper as shown in FIG.
  • the flexible semiconductor device obtained by the manufacturing method of the present invention is applicable to various uses (for example, RF-ID, memory, MPU, solar cell, sensor, etc.) that are currently being studied for application in printed electronics. be able to.

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Abstract

　ゲート電極を形成する工程；ゲート電極に接してゲート絶縁膜を形成する工程；ゲート電極と対向するようにゲート絶縁膜上に半導体層を形成する工程；半導体層と接してソース電極・ドレイン電極を形成する工程；半導体層およびソース電極・ドレイン電極を覆うように可撓性フィルム層を形成する工程； 可撓性フィルム層にビアを形成する工程；可撓性フィルム層上に金属箔を積層することにより第１の金属層を形成し、それによって、半導体装置前駆体を得る工程；ならびに、第１の金属層を加工して第１の金属層の一部から配線を形成する工程を含んで成り、第１の金属層の加工に際しては、複数のビアのうちの少なくとも１つのビアを位置決めマーカーとして用いることによって、配線を所定位置に形成することを特徴とする、フレキシブル半導体装置の製造方法。

Description

[規則37.2に基づきISAが決定した発明の名称]　フレキシブル半導体装置及びその製造方法
　本発明は、可撓性を有するフレキシブル半導体装置およびその製造方法に関する。より詳細には、本発明は、ＴＦＴとして用いることができるフレキシブル半導体装置およびその製造方法に関する。更には、本発明は、そのようなフレキシブル半導体装置を用いた画像表示装置およびその製造方法にも関する。
　情報端末の普及に伴い、コンピュータ用のディスプレイとしてフラットパネルディスプレイに対するニーズが高まっている。また、更なる情報化の進展に伴い、従来、紙媒体で提供されていた情報が電子化される機会が増えている。特に昨今は薄くて軽い、手軽に持ち運びが可能なモバイル用表示媒体として、電子ペーパーあるいはデジタルペーパーへのニーズも高まりつつある（特許文献１など）。
　一般に、フラットパネルディスプレイにおいては、液晶、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）、電気泳動等を利用した素子を用いて表示媒体を形成している。かかる表示媒体では画面輝度の均一性や画面書き換え速度等を確保するために、画像駆動素子としてアクティブ駆動素子（ＴＦＴ素子）を用いる技術が主流になっている。例えば、通常のコンピュータディスプレイでは基板上にこれらＴＦＴ素子を形成し、液晶、有機ＥＬ素子等が封止されている。
　ここで、ＴＦＴ素子には主にａ－Ｓｉ（アモルファスシリコン）、ｐ－Ｓｉ（ポリシリコン）等の半導体を用いることができる。これらのＳｉ半導体や電極・配線に用いる金属材料を多層化し、ソース、ドレイン、ゲート電極を基板上に形成していくことでＴＦＴ素子が製造される。
特開２００７－６７２６３号公報
　ディスプレイの大型化に伴って、ＴＦＴ素子を複数搭載したＴＦＴ基板も大型のものが要求されるが、基板が大型化すればするほど配線抵抗の増大による電圧降下が問題となる。これを回避するために配線の厚みを厚くしようとすると、通常のＴＦＴ素子基板作成に用いられる真空成膜プロセスでは、成膜時間が増大して生産性が悪くなり、製造コストが急激に増大するという課題が生ずる。
　本願発明者は、上述したフレキシブル半導体装置の課題に対して、従来技術の延長線上で対応するのではなく、新たな方向で対処し、それらの課題を解決するように試みた。本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、生産性に優れたフレキシブル半導体装置の製造方法を提供することであり、また、それに伴って高性能なフレキシブル半導体装置を提供することである。更には、そのようなフレキシブル半導体装置に積層され構成される画像表示装置の製造方法を提供すること、および、それに伴って高性能な画像表示装置を提供することである。
　上記課題を解決するため、本発明では、フレキシブル半導体装置であって、
　ゲート電極；
　ゲート電極上に形成されているゲート絶縁膜；
　ゲート電極と対向するようにゲート絶縁膜上に形成されている半導体層；
　半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；
　半導体層およびソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層；ならびに
　可撓性フィルム層上に形成されている第１の金属箔
を有して成り、
　第１の金属箔の一部から配線が構成されており、また
　可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、それら複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカー（位置合せマーカー）であることを特徴とする、フレキシブル半導体装置が提供される。
　本明細書で用いる“フレキシブル半導体装置”の「フレキシブル」という用語は、半導体装置が屈曲可能な可撓性を有していることを実質的に意味している。そして、本発明にいう“フレキシブル半導体装置”とは、その有する構成などに鑑みると、“フレキシブル半導体デバイス”あるいは“フレキシブル半導体素子”と称すことができるものである。
　また、本明細書で用いる“複数のビア”の「複数」とは、常套的なフレキシブル半導体装置（例えばＴＦＴ素子）において通常用いられるビア個数のことを実質的に指している。具体的な個数は、フレキシブル半導体装置（ＴＦＴ素子）のアプリケーションにより異なる。画像表示装置を例に取ると、一般的な画像表示装置の画素数は例えば７６８００（３２０×２４０）個～約３５００万（８１９２×４３２０）個程度であるから、１画素にビアが２つの場合を考えると、ビアの個数は約１５万個～７０００万個となる。
　本発明のフレキシブル半導体装置の特徴の１つは、複数のビアのうちの少なくとも１つが位置決めマーカー（alignment marker）となっていることである。ここで、本発明にいう「位置決め」とは、フレキシブル半導体装置を構成する各種要素の相対的位置関係またはフレキシブル半導体装置に関連する各種要素の相対的位置関係についてのアライメント（位置合せ）のこと指している。
　ある好適な態様では、フレキシブル半導体装置は、半導体層の下方に第２の金属箔を有すると共に、その第２の金属箔の上に絶縁層を有しており、それによって、ゲート電極が第２の金属箔の一部から構成されていると共に、ゲート絶縁膜が絶縁層の一部から構成されている。換言すれば、かかる態様のフレキシブル半導体装置は、
　第２の金属箔；
　第２の金属箔の上に形成されている絶縁層；
　絶縁層の上に形成されている半導体層；
　絶縁層上にて半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；
　半導体層およびソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層；ならびに
　可撓性フィルム層上に形成されている第１の金属箔
を有して成り、
　第１の金属箔の一部から配線が構成され、絶縁層の一部からゲート絶縁膜が構成され、更に、第２の金属箔の一部からゲート電極が形成されており、また
　可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、それら複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカー（位置合せマーカー）となっている。
　ある好適な態様では、位置決めマーカーがビアの少なくとも２つから成るグループとして形成されている。つまり、少なくとも２つのビアから成る集合体が実質的な位置決めマーカーとして構成されている。
　別のある好適な態様では、複数のビアの少なくとも１つが、その厚み方向にテーパ形状を有している。つまり、位置決めマーカーとしてのビアが、その厚み方向にテーパ形状を有している。
　更に別のある好適な態様では、複数のビアの少なくとも１つが、可撓性フィルム層の一方の主面側から他方の主面側に至るまで延在している。具体的には、位置決めマーカーとしてのビアが、可撓性フィルム層の一方の主面側から他方の主面側にまで至るように当該フィルム層を貫通して延在している。
　更に別の好適な態様では、少なくとも１つのビアが、金属を含有した導電性部材により構成されている。
　このような位置決めマーカーとしてのビアを供えたフレキシブル半導体装置は、例えば、以下のように規定することができる：
　ゲート電極；
　ゲート電極上に形成されているゲート絶縁膜；
　ゲート電極と対向するようにゲート絶縁膜上に形成されている半導体層；
　半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；
　半導体層およびソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層；ならびに
　可撓性フィルム層上に形成されている第１の金属箔
を有して成り、
　第１の金属箔の一部から配線が構成されており、また
　可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、また、それら複数のビアのうちの少なくとも１つのビアの設置箇所では金属箔が除去されている。かかる規定の態様であっても、第２の金属箔が設けられる場合、フレキシブル半導体装置は半導体層の下方に第２の金属箔を有すると共に、その第２の金属箔の上に絶縁層を有して成り、それによって、ゲート電極が第２の金属箔の一部から構成されていると共に、ゲート絶縁膜が絶縁層の一部から構成されていることが好ましい。この第２の金属箔が設けられる態様におけるフレキシブル半導体装置は、
　第２の金属箔；
　第２の金属箔の上に形成されている絶縁層；
　絶縁層の上に形成されている半導体層；
　絶縁層上にて半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；
　半導体層およびソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層；ならびに
　可撓性フィルム層上に形成されている第１の金属箔
を有して成り、
　第１の金属箔の一部から配線が構成され、絶縁層の一部からゲート絶縁膜が構成され、そして、第２の金属箔の一部からゲート電極が形成されており、また
　可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、複数のビアのうちの少なくとも１つのビアの設置箇所では、第１の金属箔が除去されている。
　本発明のフレキシブル基板のある態様では、金属箔は金属層を成している。つまり、本発明のフレキシブル半導体装置は下記のように規定されるものであってもよい：

　フレキシブル半導体装置であって、
　ゲート電極；
　ゲート電極上に形成されているゲート絶縁膜；
　ゲート電極と対向するようにゲート絶縁膜上に形成されている半導体層；
　半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；
　半導体層およびソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層；ならびに
　可撓性フィルム層上に形成されている第１の金属層
を有して成り、
　第１の金属層の一部から配線が構成されており、また
　可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、その複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカーであることを特徴とする、フレキシブル半導体装置。

　フレキシブル半導体装置であって、
　ゲート電極；
　ゲート電極上に形成されているゲート絶縁膜；
　ゲート電極と対向するようにゲート絶縁膜上に形成されている半導体層；
　半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；
　半導体層およびソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層；ならびに
　可撓性フィルム層上に形成されている第１の金属層
を有して成り、
　第１の金属層の一部から配線が構成されており、また
　可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、その複数のビアのうちの少なくとも１つのビアの設置箇所では、第１の金属層が除去されていることを特徴とする、フレキシブル半導体装置。

　尚、付言しておくと、ゲート電極が構成される“第２の金属箔”についても、それが金属層を成しているものであってよい。
　ある好適な態様では（特に、フレキシブル半導体装置を画像表示装置に用いる場合）、フレキシブル半導体装置上に画素電極が形成されている。かかる場合、可撓性フィルム層上に設けられた金属箔または金属層の一部から画素電極が構成されていることが好ましい。つまり、第１の金属箔または金属層の一部からは配線に加えて画素電極が構成されていてもよい。
　本発明では、上記フレキシブル半導体装置の製造方法も提供される。かかる製造方法は、
　ゲート電極を形成する工程；
　ゲート電極に接するようにゲート絶縁膜を形成する工程；
　ゲート電極と対向するようにゲート絶縁膜上に半導体層を形成する工程；
　半導体層と接するようにソース電極・ドレイン電極を形成する工程；
　半導体層およびソース電極・ドレイン電極を覆うように可撓性フィルム層を形成する工程； 
　可撓性フィルム層にビアを形成する工程；
　可撓性フィルム層上に金属箔を積層することにより第１の金属層を形成し、それによって、半導体装置前駆体を得る工程；ならびに
　第１の金属層を加工して該第１の金属層の一部から配線（配線層）を形成する工程
を含んで成り、
　第１の金属層の加工に際しては、複数のビアのうちの少なくとも１つのビアを位置決めマーカー（位置合せマーカー）として用いることによって、配線を所定位置に形成する。
　本発明の製造方法の特徴の１つは、半導体装置前駆体の複数のビアの少なくとも１つのビアを位置決めマーカーとして用いて金属層加工の位置合せを行うことである。これにより、可撓性フィルム層上の金属層の加工を所望箇所に位置ずれなく施すことができ、その結果、配線や画素電極を所定位置に精度良く形成することができる。具体的には、半導体装置上に各種機能層を積層させる場合、かかる機能層の積層に適した所定の位置に配線や画素電極を精度良く形成しておくことができる。
　ここで、本明細書において「配線を所定位置に形成する」とは、当初意図された所望の位置に配線を形成することを意味している。より具体的には、「配線を所定位置に形成する」は、製造されるフレキシブル半導体装置の上に各種機能層を積層させる場合、かかる機能層の積層に適した位置に配線を形成すること意味している。１つ例示すれば、「配線を所定位置に形成する態様」として、各画素に配置されたトランジスタに電力を供給する電源ライン(配線)を、該トランジスタに対応する画素上であって、隣接画素に重ならない様な位置に形成する態様を挙げることができる。
　好ましくは、第２の金属層としてゲート電極形成用の金属箔を供し、その第２の金属層の一方の主面上に絶縁層を形成してゲート絶縁膜を供する工程を更に含んで成る。かかる場合、第１の金属層を加工して第１の金属層の一部から配線を形成する一方、第２の金属層を加工して第２の金属層の一部からゲート電極を形成する。
　ある好適な態様では、第１の金属層の一部から配線を形成する工程においては、
　第１の金属層上にフォトレジスト膜を形成する工程；
　フォトレジスト膜に対して露光および現像を行い、フォトレジスト膜の少なくとも一部を除去する工程；ならびに
　少なくとも一部を除去されたフォトレジスト膜を介して第１の金属層にエッチングを施し、第１の金属層から配線を形成する工程
を実施する。かかる場合、フォトレジスト膜への露光に際しては、半導体装置前駆体のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いることによってフォトレジスト膜の所定位置を露光する。かかる態様では、配線が所望の位置に形成されるように、フォトレジスト膜のダイレクト露光を好適に行うことができ、その結果、配線を所定位置に精度良く形成することができる。より具体的には、半導体装置上に各種機能層を積層させる場合、かかる機能層の積層に適した所定の位置に配線（および付加的には画素電極）を精度良く形成しておくことができる。それゆえ、かかる態様でいう「フォトレジスト膜の所定位置を露光する」とは、当初意図された所望の局所的なフォトレジスト領域に露光を施すことを意味している。より具体的には、「フォトレジスト膜の所定位置を露光する」なる表現は、機能層の積層に適した位置に配線が形成されるように局所的なフォトレジスト領域に露光を施すことを意味している。
　ある好適な態様では、第２の金属層の一部からゲート電極を形成する工程においては、
　第２の金属層の他方の主面上にフォトレジスト膜を形成する工程；
　フォトレジスト膜に対して露光および現像を行い、フォトレジスト膜の少なくとも一部を除去する工程；ならびに
　少なくとも一部を除去されたフォトレジスト膜を介して第２の金属層にエッチングを施し、第２の金属層からゲート電極を形成する工程
を実施し、また
　第１の金属層にエッチングを施す工程と第２の金属層にエッチングを施す工程とを同一の工程で実施する。かかる態様では、ゲート電極が所望の位置に形成されるようにフォトレジスト膜のダイレクト露光を好適に行うことができ、その結果、ゲート電極を所定位置に精度良く形成することができる。つまり、フォトレジスト膜へのダイレクト露光時の位置合せに起因して、フレキシブル半導体装置のＴＦＴ構造体のチャネル部分に対してゲート電極を所定の位置に精度良く形成することができる。尚、かかる態様でいう「フォトレジスト膜の所定位置を露光する」とは、当初意図された所望の局所的なフォトレジスト領域に露光を施すことを意味している。より具体的には、「フォトレジスト膜の所定位置を露光する」なる表現は、フレキシブル半導体装置がＴＦＴとして機能することになる位置にゲート電極が形成されるように局所的なフォトレジスト領域に露光を施すことを意味している（例えば、チャネルと重なるようにずれなく対向する位置にゲート電極が形成されるように局所的なフォトレジスト領域に露光を施す）。
　本発明に係るフレキシブル半導体装置の製造方法では、「フォトレジスト膜に対して露光および現像を行ってフォトレジスト膜の少なくとも一部を除去する工程」としては、フォトレジスト膜上にフォトマスクを配置し、フォトマスクが配置されたフォトレジスト膜に対して露光および現像を行い、それによって、フォトレジスト膜の少なくとも一部を除去する工程を実施してよい。かかる場合、「フォトレジスト膜への露光に際して位置決めマーカーを用いること」の代わりに、半導体装置前駆体のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いてフォトマスクの位置合せを行うことが好ましい。これにより、フォトマスクを介した露光・現像をフォトレジスト膜の所望箇所に位置ずれなく施すことができ、その結果、配線・画素電極・ゲート電極などを所定位置に精度良く形成することができる。例えば配線の場合では、機能層の積層に適した所定の位置に配線を精度良く形成しておくことができる。
　ある好適な態様では、金属層の加工、フォトレジスト膜への露光またはフォトマスクの配置に際しては、半導体装置前駆体にＸ線を照射することで得られるＸ線透過画像を利用し、かかるＸ線透過画像におけるビア対応ポイントを位置合せ基準として用いる。特に、少なくとも２つのビアから成るグループとして位置決めマーカーを用いることが好ましく、それゆえ、グループを成すビアについてのＸ線透過画像のビア対応ポイントを位置合せ基準として用いることが好ましい。
　本発明では、上記フレキシブル半導体装置を用いた画像表示装置も提供される。かかる画像表示装置は、
　フレキシブル半導体装置；および
　フレキシブル半導体装置上に形成されている複数の画素より構成された画像表示部
を有して成り、
　フレキシブル半導体装置の複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカー（位置合せマーカー）となっていることを特徴としている。
　本発明の画像表示装置の特徴の１つは、フレキシブル半導体装置の複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカーとなっていることである。
　ある好適な態様では、画像表示部が、
　フレキシブル半導体装置上に形成されている画素電極；
　画素電極上に形成されている発光層；および
　発光層上に形成されている透明電極層
を有して成る。
　かかる態様では、画素規制部によって仕切られた領域に発光層が形成されていてもよい。つまり、本発明に係る画像表示装置が、
　フレキシブル半導体装置；
　フレキシブル半導体装置上に形成されている画素電極；
　画素電極上にあって、画素規制部によって仕切られた領域に形成されている複数の発光層；および
　複数の発光層上に形成されている透明電極層
を有して成り、
　フレキシブル半導体装置の複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカーとなっていてよい。
　また、画像表示部は透明電極上にカラーフィルターを有して成るものであってもよい。つまり、本発明に係る画像表示装置が、
　フレキシブル半導体装置；
　フレキシブル半導体装置上に形成されている画素電極；
　画素電極上に形成されている発光層； 
　発光層上に形成されている透明電極層；および
　透明電極層上に形成されているカラーフィルター
を有して成り、
　フレキシブル半導体装置の複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカーとなっていてもよい。
　更に、本発明では、上記画像表示装置の製造方法も提供される。かかる製造方法は、
（Ｉ）画素電極を備えたフレキシブル半導体装置を供する工程；および
（ＩＩ）フレキシブル半導体装置上に、複数の画素より構成されている画像表示部を形成する工程
を含んで成り、
　工程（ＩＩ）に際しては、フレキシブル半導体装置の複数のビアの少なくとも１つのビアを位置決めマーカー（位置合せマーカー）として用いることによって、画像表示部の形成につき位置合せを行うことを特徴とする。
　本発明の画像表示装置の製造方法の特徴の１つは、フレキシブル半導体装置のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いて画像表示部の形成につき位置合せを行うことである。例えば、工程（ＩＩ）において複数の画素規制部を形成し、その複数の画素規制部によって仕切られた領域の画素電極上に画素を形成する場合、フレキシブル半導体装置の複数のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いて画素規制部の形成につき位置合せを行ってよい。かかる場合、画素規制部を形成するためのフォトマスクの位置合せを行うことができ、その結果、発光層を位置ずれなく形成することができる。換言すれば、画素（ＴＦＴを含む回路）に対して所定位置に精度良く発光層を形成することができる。また、工程（ＩＩ）において、画素電極を覆うように画素電極上に発光層を形成し、かかる発光層上にカラーフィルターを形成する場合では、フレキシブル半導体装置の複数のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いてカラーフィルターの形成につき位置合せを行ってもよい。
　本発明では、少なくとも１つのビアを位置決めマーカーとして用いるので、フレキシブル半導体装置の構成要素の相対的位置関係またはフレキシブル半導体装置を用いた画像表示装置の構成要素の相対的位置関係について好適にアライメントを図ることができる。例えば本発明ではフレキシブル半導体装置の所定位置に配線や画素電極を精度良く形成できる。従って、かかるフレキシブル半導体装置が画像表示装置に用いられる場合、画素電極や配線を画素に対して精度良く配置することができる。また、ゲート電極を金属層から形成する場合では、フレキシブル半導体装置のＴＦＴ構造体のチャネル部分に対して所定位置に精度良くゲート電極を形成することも可能である。更には、画像表示装置においては、画素規制部や発光層なども所定位置に精度良く形成することができるので、その結果、位置ずれの累積を効果的に防止することができる。
　位置決めマーカーは、コンタクトビアなどのフレキシブル半導体装置で必要とされ得る要素の形成に合わせて容易に形成できるものであり、かつ、そのような位置決めマーカーに起因したアライメント向上によってフレキシブル半導体装置や画像表示装置の製造歩留まりが向上し得るので、本発明によって生産性が優れた製造方法が供される。また、本発明に係るフレキシブル半導体装置および画像表示装置は、かかる位置決めマーカーに起因して、各種要素が位置ずれを起こすことなく精度良く形成されている点で高性能なデバイスを構成しているといえる。
　更には、本発明のフレキシブル半導体装置では配線が金属箔などの金属層から形成されたものであるので、配線厚さを任意に大きくすることができる。これにより、電気抵抗が低く、装置が大型化しても電圧降下の影響が小さいデバイスを実現できる。また、配線の電気抵抗が低いと、ＲＣ遅延が少なくなり、高速で動作する大型ディスプレイも実現可能となる。
図１（ａ）は、本発明のフレキシブル半導体装置を模式的に表した断面図を示しており、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩｂ－Ｉｂに沿った切り取った平面図である 図２は、本発明のフレキシブル半導体装置を模式的に表した断面図である。 図３（ａ）は、本発明のフレキシブル半導体装置を模式的に表した断面図を示しており、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩｂ－Ｉｂに沿った切り取った平面図である。 図４は、本発明のフレキシブル半導体装置を模式的に表した断面図である。。 図５は、ゲート電極とチャネルとの相対的位置関係を示す模式的断面図である。 図６（ａ）～（ｅ）は、本発明のフレキシブル半導体装置の製造工程を模式的に示す工程断面図である。 図７（ａ）～（ｄ）は、本発明のフレキシブル半導体装置の製造工程を模式的に示す工程断面図である。 図８（ａ）～（ｃ）は、本発明のフレキシブル半導体装置の製造工程を模式的に示す工程断面図である。 図９は、本発明のフレキシブル半導体装置の製造工程を模式的に示す工程断面図である。 図１０は、ダイレクト露光を実施する態様を模式的に表した図である。 図１１（ａ）～（ｃ）は、金属箔からゲート電極を形成する態様におけるフレキシブル半導体装置の製造工程を模式的に示す工程断面図である。 図１２（ａ）および（ｂ）は、金属箔からゲート電極を形成する態様におけるフレキシブル半導体装置の製造工程を模式的に示す工程断面図である。 図１３（ａ）および（ｂ）は、位置決めマーカーのＸ線透過画像を用いたフォトマスクの位置合せの態様を模式的に表した図である。 図１４（ａ）～（ｃ）は、位置決めマーカーの配置態様を説明するための模式図である。 図１５は、グループとして形成された位置決めメーカーの態様を説明するための模式図である。 図１６（ａ）～（ｃ）は、可視光を利用したフォトマスクの位置合せ態様を模式的に表した図である。 図１７は、本発明の画像表示装置の駆動回路を説明するための回路図である。 図１８は、図１７の駆動回路がフレキシブル半導体装置によって構成された一例を示す平面図である。 図１９は、本発明の画像表示装置を模式的に表した断面図を示している。 図２０は、カラーフィルターを備えた画像表示装置の態様を模式的に表した断面図である。 図２１（ａ）～（ｅ）は、本発明の画素表示装置の製造工程を模式的に示す工程断面図である。 図２２（ａ）～（ｄ）は、カラーフィルターを備えた画像表示装置の製造工程を模式的に示す工程断面図である。 図２３は、フレキシブル半導体装置の製品適用例（テレビ画像表示部）を示した模式図 図２４は、フレキシブル半導体装置の製品適用例（携帯電話の画像表示部）を示した模式図 図２５は、フレキシブル半導体装置の製品適用例（モバイル・パソコンまたはノート・パソコンの画像表示部）を示した模式図 図２６は、フレキシブル半導体装置の製品適用例（デジタルスチルカメラの画像表示部）を示した模式図 図２７は、フレキシブル半導体装置の製品適用例（カムコーダーの画像表示部）を示した模式図 図２８は、フレキシブル半導体装置の製品適用例（電子ペーパーの画像表示部）を表した模式図
　５　　支持基板
　１０ｇ　ゲート電極
　１２　　フォトマスク
　１５　　金属層または金属箔
　２０　　絶縁層（絶縁膜）
　２０ａ　ゲート絶縁膜（ゲート絶縁層）
　３０　　半導体層
　４０ｓ，４０ｄ　ソース電極・ドレイン電極
　５０　　可撓性フィルム層
　５０ａ，５０ｂ　可撓性フィルム層に形成された開口部
　６０　　ビア
　６０ａ　コンタクトビア（ビア）
　６０ｂ　位置決めマーカー（ビア）
　７０　　配線
　８０　　表示部
　８２　　配線
　８５　　コンデンサ
　９０　　駆動回路
　９２　　データライン
　９３　　電源ライン
　９４　　選択ライン
　１００,１００ａ，１００ｂ　フレキシブル半導体装置
　１００’　半導体装置前駆体
　１１０　Ｘ線透過画像
　１２０　Ｘ線のビア透過ポイント
　１５０　画素電極
　１６０　画素規制部
　１６０’画素規制部の前駆体層
　１６５　画素規制部の形成に用いるフォトマスク
　１７０　発光層
　１８０　透明電極層
　１９０　カラーフィルター
　２００　画像表示装置
　２００’　画像表示装置
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面では、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。
　本明細書で説明される“方向”は、ゲート電極１０ｇと半導体層３０との位置関係を基準とした方向であり、便宜上、図中の上下方向にて説明する。具体的には、各図の上下方向に対応しており、ゲート電極１０ｇを基準として半導体層３０が形成される側を「上方向」とし、ゲート電極１０ｇを基準として半導体層３０が形成されない側を「下方向」としている。
《フレキシブル半導体装置》
　図１（ａ）及び（ｂ）を参照しながら、本発明の一実施形態に係るフレキシブル半導体装置１００について説明する。図１（ａ）は、フレキシブル半導体装置１００の断面構成を模式的に示す断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩｂ－Ｉｂに沿った断面を示す平面図である。
　本実施形態に係るフレキシブル半導体装置は、可撓性を有するフィルムを備えた装置である。図示するように、このフレキシブル半導体装置１００は、半導体構造部と、その半導体構造部を実質的に覆うように形成されたフィルム層５０とを有して成る。より具体的には、本発明のフレキシブル半導体装置１００は、ゲート電極１０ｇ、ゲート電極１０ｇの上に形成されているゲート絶縁膜２０ａ、ゲート絶縁膜２０ａの上に形成されている半導体層３０、半導体層３０と接して設けられているソース電極４０ｓおよびドレイン電極４０ｄ、半導体層３０およびソース電極・ドレイン電極（４０ｓ，４０ｄ）を覆うように形成されている可撓性フィルム層５０、可撓性フィルム層５０上に形成されている金属層１５を有している。本発明のフレキシブル半導体装置１００の配線７０は金属層１５の一部から構成されている。
　本発明のフレキシブル半導体装置１００のフィルム層５０には、装置断面として見た場合、半導体構造部の上表面と半導体装置１００の上表面との間を貫通するような開口部５０ａと、絶縁層２０と半導体装置１００の上表面との間を貫通するような開口部５０ｂが形成されている。かかる開口部５０ａ，５０ｂには、導電部材が形成されている。開口部５０ａにおける導電部材は、半導体構造部に形成された層の回路と樹脂フィルム上に形成された回路とを電気的に接続するコンタクトビア６０ａとして機能する。一方、開口部５０ｂにおける導電部材は、導電性材料から形成されている点で開口部５０ａの場合と同様であるものの、後述するようにコンタクトビアとしてではなく位置決めマーカー６０ｂとして機能するものである。つまり、フレキシブル半導体装置１００の可撓性フィルム層５０においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しているが、それら複数のビアのうちの少なくとも１つが位置決めマーカー（あるいは“位置合せマーカー”もしくは“アライメントマーク”）となっている。図１では“ビア６０ｂ”のみが位置決めマーカーを成している態様を示しているが、図２には、かかる位置決めマーカーとしてのビアが２つ（６０ｂ，６０ｂ’）設けられている態様が示されている。
　フィルム層５０は、可撓性を有する樹脂材料から構成されていることが好ましい。つまり、可撓性フィルム層５０が樹脂フィルムとなっていることが好ましい。かかる樹脂フィルムは、半導体構造部（又はそれを含むＴＦＴ構造体）を支持するための支持基材であるともいえ、硬化後に可撓性を有する熱硬化性樹脂材料や熱可塑性樹脂材料から構成されていることが好ましい。また、本発明では、樹脂フィルムが開口部形成に適したものとなっていることが特に好ましい。具体的には、樹脂フィルムが、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、液晶ポリマーおよびポリテトラフルオロエチレンから成る群から選択される少なくとも１種以上の樹脂を含んで成ることが好ましい（一例を挙げると、樹脂フィルムがポリイミドフィルムであってよい）。このような樹脂材料は寸法安定性に優れているので、その点においても本発明に係るフレキシブル基材の材料として好ましいといえる。これらの樹脂フィルムにて開口部を形成するためには、炭酸ガスレーザやＹＡＧレーザなどを用いたレーザ加工を利用してよい。また、開口部形成にフォトリソグラフィーなどの技術を利用してもよく、かかる場合には樹脂フィルムとしてフォトリソグラフィーに特化した樹脂（例えば感光性樹脂などから成るフィルム）を用いることが好ましい。なお、無機高分子材料のシロキサンポリマーから成るフィルムも可撓性を有しており、かつ、開口部形成に適したものであるので、本発明の可撓性フィルム層５０として好適に用いることができる。
　あくまでも例示にすぎないが、可撓性フィルム層の貼り合わせ面に接着性材料が設けられる態様を想定すると、可撓性フィルム層の厚さは約２μｍ～約１００μｍ、接着性材料層の厚さは約３μｍ～約２０μｍであってよい。
　フレキシブル半導体装置１００における導電部材は、コンタクトビアとして機能するための導電性と位置決めマーカーとして機能するための視認性とを備えている。例えば、位置決めマーカーを（後述するように）Ｘ線を用いて利用する場合では、導電部材が金属を含んで成ることが好ましい。
　可撓性フィルム層５０の開口部５０ａ，５０ｂの内部に形成されている導電部材（即ち、ビア６０ａ，６０ｂ）は、導電性ペースト材料から構成されることがコストや生産性の観点から好ましい。導電性ペースト材料としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ、Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｌおよび／またはＰｂなどの単体金属、それらの混合物又は合金やカーボンフィラーやカーボンナノチューブなどの導電フィラーを、エポキシ樹脂などの有機樹脂および/またはブチル・カルビトール・アセテート（ＢＣＡ）などの溶剤を含んで成るバインダーに対して分散させることによって得られるペースト材料を用いてよい。このような導電性ペースト材料が開口部５０ａ，５０ｂに充填されることを通じて導電部材（ビア６０ａ，６０ｂ）が得られることになる。
　めっきによりＡｕ，Ａｇ，Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ，Ｃｒ，Ｍｎ、Ｆｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｏｓ，Ｉｒおよび／またはＰｔなどの金属を開口部５０ａ，５０ｂに充填して導電部材（ビア６０ａ，６０ｂ）とすることも可能である。特にＣｕめっきは、比較的安価であり、Ｃｕの導電率が高いので好ましく、かつ、原子番号が大きいためＸ線による視認性の点でも好ましい。
　フレキシブル半導体装置１００の半導体層３０を構成する材料としては種々のものを使用することができ、例えばシリコン（例えばＳｉ）やゲルマニウム（Ｇｅ）等の半導体を用いてもよいし、酸化物半導体を用いてもよい。酸化物半導体としては例えばＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３および／またはＴｉＯ２などの単体の酸化物や、ＩｎＧａＺｎＯ、ＩｎＳｎＯ、ＩｎＺｎＯおよび／またはＺｎＭｇＯなどの複合酸化物が挙げられる。あるいは必要に応じて化合物半導体（例えば、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳおよび／またはＧａＡｓなど）を使用できる。更には、有機半導体（例えばペンタセン、ポリ３ヘキシルチオフェン、ポルフィリン誘導体、銅フタロシアニンおよび／またはＣ６０など）を使用することもできる。
　本発明のフレキシブル半導体装置１００では、半導体構造部がアニール処理を受けたものであることが好ましい。具体的には、レーザ照射などにより半導体層３０が加熱処理されたものであることが好ましく、それによって、半導体構造部の膜質が照射前と比較して変化したものであることが好ましい。一例では、照射前においてはアモルファスシリコンから成る半導体層であったものを、レーザ照射により多結晶シリコン（例えば、平均粒径：数百ｎｍ～２μｍ程度）から成る半導体層へと変化させたものであってよい。また、半導体層３０が多結晶シリコンの場合には、レーザ照射によってその結晶度が向上し得る。更にいえば、半導体構造部の膜質の変化によって、半導体層３０の移動度が向上したものとなり、照射前と照射後とでは移動度が顕著に大きくなる場合もある。
　上述の説明から分かるように、本明細書において「膜質」とは、半導体層の「結晶状態」、「結晶度」および／または「移動度」などの特性を実質的に意味している。従って、「膜質の変化」とは、半導体層に関する限り、「結晶状態」、「結晶度」および／または「移動度」などが変化・向上することを実質的に意味している。
　ちなみに、シリコン半導体の代わりに酸化物半導体を用いた場合においても半導体特性を向上させることができる。例えば、ＺｎＯなどの結晶性の酸化物半導体では、スパッタなどで成膜した直後には結晶層の中に多く非晶質層が含まれている。それゆえ、ＺｎＯなどの結晶性の酸化物半導体は、半導体デバイスとしての特性を示さない場合が多いが、アニール処理が施されることによって、ＺｎＯなどの酸化物半導体の結晶性が向上して、その結果、半導体特性が改善され得る。
　さらに詳述すると、上記のシリコン半導体の代わりに、ＺｎＯをＲＦマグネトロンスパッタ法でＺｎＯ（５０ｎｍ）、ＳｉＯ２（５０ｎｍ）を順に成膜した場合では、エキシマレーザ照射前にて移動度は約１ｃｍ２／Ｖｓ以下の低い値しか示さない。一方、ＸｅＣｌエキシマレーザを照射すると、半導体動作をさせることが可能で、２０ｃｍ２／Ｖｓ程度の移動度を実現することが可能となる。
　加えて、ＩｎＧａＺｎＯなどのアモルファス酸化物半導体においても半導体特性を向上させる効果を得ることができる。アモルファス酸化物半導体の場合は、酸素雰囲気中（例えば、大気中）にてレーザ照射をすることによって、酸素欠損を修復することができ、その結果、移動度を向上させることができる。ゲート絶縁層２０としてＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３などからなる酸化膜を配置していた場合には、アモルファス酸化物半導体の酸素欠損は、開口部（５０ａ，５０ｂ）から絶縁層２０を介してアモルファス酸化物半導体に供給された酸素によって修復され得る。半導体としてＩｎＧａＺｎＯを用いて、ＴＦＴを作製した場合、レーザ照射前には約１ｃｍ２／Ｖｓ以下の低い値の移動度が、レーザ照射後には１０ｃｍ２／Ｖｓ程度に向上させることができる。
　本発明のフレキシブル半導体装置１００では、半導体構造部が実質的に支持基板５によって支持されていてよい。支持基板５は、半導体構造部などのＴＦＴ構成要素を支持できるものであれば、特に制限はない。例えば、支持基板５として、ガラス基板および樹脂基板（例えば、ＰＥＴまたはＰＩから成る基板）などが用いられる。
　支持基板５の上にはゲート電極１０ｇが形成されている。ゲート電極１０ｇの材質としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）等の金属材料や、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素含有酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）および／または酸化白金（ＰｔＯ２）などの導電性酸化物などを挙げることができる。一例を挙げるとすれば、Ａｇペーストからゲート電極１０ｇを形成してよい。かかるペースト材料を用いたゲート電極１０ｇの形成は、印刷法（例えばインクジェット印刷）によって行うことができる。
　ゲート電極１０ｇ上にはゲート絶縁膜２０ａが形成されている。より具体的には、ゲート電極１０ｇを覆うように“ゲート絶縁膜２０ａを構成し得る絶縁層２０”が支持基板５上に形成されている。絶縁層２０の材料は、例えば、酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機絶縁材料であってよい。しかしながら、これに限定されず、要求されるゲート絶縁膜の特性にあわせて、種々の好適な材料を採用してよい。例えば、ポリイミドなどの有機絶縁材料などを採用することも可能である。
　本発明のフレキシブル半導体装置１００では、ソース電極４０ｓおよびドレイン電極４０ｄは半導体層３０に接触している。半導体層３０において、ソース電極４０ｓとドレイン電極４０ｄとに挟まれた間の領域がチャネル領域となる。ソース電極、ドレイン電極（４０ｓ、４０ｄ）の材質としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）および／またはタングステン（Ｗ）等の金属材料や、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素含有酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）および／または酸化白金（ＰｔＯ２）などの導電性酸化物などを挙げることができる。一例を挙げるとすれば、Ａｇペーストからソース電極およびドレイン電極（４０ｓ、４０ｄ）を形成してよい。かかるペースト材料を用いたソース電極およびドレイン電極（４０ｓ、４０ｄ）の形成は、印刷法（例えばインクジェット印刷）によって行うことができる。
　本発明のフレキシブル半導体装置１００では、可撓性フィルム層５０上に金属層１５を有しており、その金属の少なくとも一部から配線７０が形成されている。金属層は金属箔から成るものが好ましい。かかる金属箔を構成する金属は、導電性を有し且つ融点が比較的高い金属が好ましく、例えば、銅（Ｃｕ、融点：１０８３℃）、ニッケル（Ｎｉ、融点：１４５３℃）、アルミニウム（Ａｌ、融点：６６０℃）、ステンレス（ＳＵＳ）などを使用することができる。
　本発明のフレキシブル半導体装置１００では、図３および図４に示すように、ゲート電極１０ｇが金属層１０の一部から構成された態様であってもよい。特に、半導体層３０の下方に金属層１０およびその金属層１０上に形成されている絶縁層２０を有して成り、ゲート電極１０ｇが金属層１０の一部から構成されていると共に、ゲート絶縁膜２０ａが絶縁層２０の一部から構成されている態様が好ましい。また、かかる金属層１０は、上記の金属層１５と同様、金属箔から成るものが好ましく、導電性を有し且つ融点が比較的高い金属箔が好ましい（例えば、銅、ニッケル、アルミニウムおよび／またはステンレスから成る金属箔であってよい）。
　ここで、ゲート電極１０ｇとチャネルとは同じ大きさで、かつ、重なるようにずれなく配置されていること好ましい。この理由について図５を参照しながら説明する。まず、ゲート電極１０ｇとチャネル３０ａがずれた場合とゲート電極１０ｇがチャネル３０ａよりも小さな場合とを考える（図５（ａ））。いずれの場合であってもチャネル３０ａの下側にゲート電極１０ｇのない部分が存在する。かかる場合、ゲート電極１０ｇに電圧を印加した時であっても、ゲート電極のない部分に電荷が誘起されない。電荷が誘起されないチャネル部分３０ａは導電率が小さいために、チャネルが充分に機能せずにドレイン電極から取り出される電流が小さくなってしまう。従って、チャネル部分全体がゲート電極に覆われていることが好ましい。
　一方、ゲート電極１０ｇとチャネル３０ａがずれた場合およびゲート電極１０ｇをチャネル部分３０ａより大きく形成した場合（図５（ｂ））には、ゲート電極１０ｇがソース電極４０ｓ及び／又はドレイン電極４０ｄと重なる部分が存在する。この場合は、ゲート電極１０ｇとソース電極４０ｓの重なり部分に寄生容量が発生し、トランジスタの特性を劣化させてしまう。つまり、寄生容量が原因でトランジスタの出力信号がなまったり、また、必要とされる電流量が増加してしまい消費電力が増加してしまう、などの不具合が発生する。ゲート電極１０ｇとドレイン電極４０ｄの関係も同様である。従って、ゲート電極４０ｇとソース電極４０ｓとの重なり・オーバーラップが小さいことが好ましい。
　以上のことから、一般的に良好なトランジスタ特性を得るためには、ゲート電極１０ｇとチャネル３０ａとは同じ大きさで、かつ、重なるようにずれなく対向して配置されていること好ましい（図５（ｃ）参照）。
《フレキシブル半導体装置の製造方法》
　次に、図６～１２を参照して、本発明に係るフレキシブル半導体装置１００の製造方法について説明する。図６（ａ）～（ｅ）、図７（ａ）～（ｄ）、図８（ａ）～（ｃ）、図９、図１０、図１１（ａ）～（ｃ）および図１２（ａ）および（ｂ）は、フレキシブル半導体装置１００の製造方法を説明するための工程断面図である。
　本発明の製造方法の実施に際しては、まず、ゲート電極を形成する。例えば、支持基板上において、ゲート電極を形成してよい。ゲート電極形成後ではゲート絶縁層をゲート電極上に形成し、ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、そして、半導体層と接するようにソース電極・ドレイン電極を形成する。
　具体的には、まず、図６（ａ）に示すように、支持基板５として絶縁基板を用意する。例えば、ガラス基板を用意する。このような支持基板５の厚さは、例えば約３０μｍ～約５ｍｍの範囲である。
　次いで、図６（ｂ）に示すように、支持基板５上にゲート電極１０ｇを形成する。かかるゲート電極１０ｇの形成は、スクリーン印刷、グラビア印刷またはインクジェット法などの印刷法でＡｇペーストを塗布して実施することができる。形成するゲート電極１０ｇの厚さは、例えば約５０ｎｍ～約５μｍであってよい。ゲート電極１０ｇは、スパッタ法などの真空成膜法で作成したＣｕなどのべた膜をフォトリソグラフィー・エッチング法で加工して形成してもよい。
　次いで、図６（ｃ）に示すように、ゲート電極１０ｇを覆うように支持基板５上に絶縁層２０を形成する。絶縁層２０の形成には、例えばゾルゲル法で形成してよい。ゾルゲル法を実施する場合、具体的には、シロキサン骨格に有機分子を複合化した有機無機ハイブリッド材料を塗布（例えば、スピンコートなど）し、約３００℃～約６００℃程度で焼成することによって絶縁層２０を得ることができる。絶縁層２０の厚さは、例えば、０．１μｍ～１μｍ程度であってよい。
　次いで、図６（ｄ）に示すように、絶縁層２０の上に半導体層３０を形成する。半導体層厚さは、例えば約５ｎｍ～約９９０ｎｍ程度であってよい（ちなみに、図１に示すような半導体構造部としての厚さは、例えば約１０ｎｍ～約１μｍ程度であってよい）。半導体層３０の形成は、例えば、真空蒸着、スパッタリングもしくはプラズマＣＶＤなどの薄膜形成法によって実施してもよいし、あるいは、凸版印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷もしくはインクジェットなどの印刷法によって実施してもよい。一例として、半導体層３０がシリコン層の場合、環状シラン化合物含有溶液（例えばシクロペンタシランのトルエン溶液）をインクジェットなどの方法で、絶縁層２０の上の所定位置に塗布する。次いで、約３００℃で加熱処理すると、アモルファスシリコンを含んで成る半導体層３０を形成できる。
　半導体層３０を形成したら、次に、図６（ｅ）に示すように、絶縁層２０上にてソース電極４０ｓおよびドレイン電極４０ｄを半導体層３０と接するように形成する。ソース電極およびドレイン電極の各厚さは、例えば約５０ｎｍ～約５μｍであってよい。このようなソース電極４０ｓおよびドレイン電極４０ｄの形成は、スクリーン印刷、グラビア印刷またはインクジェット法などの印刷法でＡｇペーストを塗布して実施することができる。
　ソース電極４０ｓおよびドレイン電極４０ｄの形成後においては、図７（ａ）に示すように、半導体層３０およびソース電極・ドレイン電極（４０ｓ，４０ｄ）を覆うように可撓性フィルム層５０を形成する。具体的には、まず、半硬化の樹脂フィルム（樹脂シートの貼り合せ面に接着性材料を塗布してもよい）を用意し、樹脂フィルムを半導体構造部が形成された支持基板に重ね合わせて仮接着する。仮接着の条件は半硬化の樹脂フィルムや接着性材料の種類により適宜選択できるが、たとえばポリイミド・フィルム（厚み：約１２．５μｍ）の貼り合わせ面にエポキシ樹脂を接着性材料として塗布（厚み：約１０μｍ）した樹脂フィルムを用いる場合は、支持基板と樹脂フィルムとを積層して約６０℃に加熱して、約３ＭＰａに加圧した条件で仮圧着できる。
　形成される樹脂フィルム層５０の厚さは、例えば約４μｍ～約１００μｍである。かかる樹脂フィルム３０の形成によって、半導体構造部が保護されるとともに、次工程（金属箔１０のパターニング処理など）のハンドリングや搬送を安定して行うことが可能となる。
　次いで、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、可撓性フィルム層５０に開口部（５０ａ，５０ｂ）を形成した後、当該開口部に導電性材料を供給してビア（６０ａ，６０ｂ）を形成することによって、半導体装置前駆体１００’を得る。
　樹脂フィルム層に設ける開口部（５０ａ，５０ｂ）はレーザ加工で形成することが出来る。加工に用いるレーザとしては、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザおよびエキシマレーザなどが挙げられる。レーザ条件は、一例を挙げるとエネルギー密度を約５０ｍＪ／ｃｍ２～約５００ｍＪ／ｃｍ２とすることができる。
　コンタクトビア用の開口部（５０ａ）は、樹脂フィルム層５０にレーザを照射し、半導体構造部に接続する回路の電極の表面を露出させるよう形成する。一方、位置決めマーカー用の開口部（５０ｂ）は絶縁層２０の上面を露出させるように形成する。レーザ照射につき、開口部（５０ａ，５０ｂ）の大きさ（直径）は、レーザ径を絞ることによって所望の大きさに設定することができる。この点、本発明では、レーザ照射によって形成される開口部サイズ（開口面の直径）が約５μｍ～約８０μｍ程度であってよく、例えば、開口面が直径３０μｍ程度であってよい。ちなみに、レーザ径を絞るだけでなく、レーザビームにマスクをすることによっても所望のビーム径を得ることができる。
　レーザ加工によって開口部（５０ａ，５０ｂ）を形成する場合、開口部の形状をテーパ状にすることができる（いわゆるすり鉢形状、あるいは、倒立した略円錐形にすることができる）。すなわち、開口部（５０ａ，５０ｂ）の壁面と樹脂フィルム層５０の上面とを鈍角（＞９０°）にすることができる。例えば、図７（ｂ）に示すようなテーパ角度αは、約１１０°～約１６０°となり得る。これによって、開口部（５０ａ，５０ｂ）の壁面と樹脂フィルム５０の上面とが直角（＝９０°）に形成されている場合と比較して（例えば、ドリルなどの機械加工では、一般的に“およそ９０°”に形成され得る）、開口部（５０ａ，５０ｂ）に導電材料を充填する等の工程を容易に実施することができる。
　開口部の形成方法（５０ａ，５０ｂ）はレーザ加工に限定されるものではなく、パンチング法または機械ドリル法などでもよい。また、感光性樹脂などから成るフィルムを用いる場合にはフォトリソグラフィーなどの技術を用いて開口部を形成することも出来る。
　ビア（６０ａ，６０ｂ）の形成に際しては、開口部内（５０ａ，５０ｂ）において導電部材が形成される。導電部材が導電ペーストにより構成されている場合には、印刷法によって導電ペーストを開口部（５０ａ，５０ｂ）に充填して導電部材を形成できる。具体的には樹脂フィルム５０の表面に印刷マスクを配置してスキージにより導電ペーストを開口部（５０ａ，５０ｂ）に充填することができる。印刷マスクは樹脂フィルムの表面が導電ペーストで汚染されるのを防止するためのものであり、樹脂フィルムの開口部に対応した印刷マスク開口部が形成されている。かかるマスクの例としては、スクリーン版などのほか、樹脂フィルム表面にＰＥＴフィルムをあらかじめ張り合わせてマスクとしたものを挙げることができる。すなわち、樹脂フィルム表面にＰＥＴフィルムをあらかじめ張り合わせておいて、ＰＥＴフィルム上からレーザで開口部を形成すると、樹脂フィルムの開口部とマスク開口部が位置合せされたマスクが形成できる。ＰＥＴフィルムは導電部材を充填した後に剥離して除去する。
　ビア（６０ａ，６０ｂ）形成後においては、図７（ｄ）に示すように、可撓性フィルム層５０上に金属層１５を形成する。具体的には、樹脂フィルム５０上に金属箔１５を重ね合わせて熱圧着することが好ましい。熱圧着の条件は半硬化の樹脂フィルムや接着性材料の種類により適宜選択できるが、例えば、ポリイミド・フィルム（厚み約１２．５μｍ）の貼り合わせ面にエポキシ樹脂を接着性材料として塗布（厚み約１０μｍ）した樹脂フィルムを用いる場合は、樹脂フィルム５０上に金属箔１５を積層して約１４０℃、約５ＭＰａで約１時間接着性材料を本硬化させてよい。導電部材がＣｕにより構成されている場合にはめっきにより金属層１５を形成することも出来る（この場合は金属箔を重ねて熱圧着する工程を省略できて生産効率が高まるので好ましい）。具体的には、無電解銅めっきでＣｕシード層を形成し、次に電気銅めっきで開口部をＣｕで充填してよい。一例を挙げると、無電解銅めっきは、硫酸銅水溶液にホルムアルデヒドを還元剤として添加した無電解めっき浴にサンプルを浸漬して行うことが出来る。電気めっきは、硫酸銅水溶液にサンプルを浸漬し、サンプルを陰極、含リン銅を陽極として行うことができる。硫酸銅水溶液にはポリエーテル化合物、有機硫黄系化合物および／またはアミン化合物などの添加剤を加え、電流３Ａ/ｄｍ２程度を流してめっきを行うことが出来る（尚、樹脂フィルムの上面の開口部５０ｂに対応する部分にレジストの開口部を合わせて形成してよい）。
　可撓性フィルム層５０上に金属層１５を形成した後においては、金属層１５から配線７０を形成する。具体的には、まず図８（ａ）に示すように、金属層１５の上にフォトレジスト膜１１を形成する。次いで、図８（ａ）～図８（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜１１の上側にフォトマスク１２を配置する。そして、図８（ｂ）に示すように、フォトマスク１２を介してフォトレジスト膜１１を露光し、現像してフォトレジスト膜１１の不要部分を除去する（図８（ｃ）参照）。フォトマスク１２の配置は、樹脂フィルムに設けられた位置決めマーカー６０ｂと、フォトマスク１２に設けた位置決めマーカーに対応するパターンを重ね合わせて行う。例えば樹脂フィルムに設けられた位置決めマーカーの確認は、半導体装置前駆体１００’の下側からＸ線を照射して金属層１５の上側にて得られるＸ線透過画像を用いて行うことができる。軽い元素（原子番号の小さな元素）ほどＸ線をよく透過し、金属などの重い元素ほどＸ線を透過しにくい。したがって、金属層を透過する程度の強度のＸ線を照射すれば、透過画像において金属導電部材より形成された位置決めマーカー部分が樹脂フィルム部分に対して大きなコントラストで良好に視認されることになる。
　露光・現像後においては、一部を除去されたフォトレジスト膜１１’を介して金属層１５にエッチングを施し、それによって、金属層１５から配線７０や（後述する）画素電極１５０などを形成する（図８（ｃ）～図９参照）。エッチングの方法は金属層の種類に応じて適宜選択できる。例えば、金属層が銅箔の場合には塩化鉄水溶液に浸漬して行うことが出来る。また、ＲＩＥなどのドライエッチングの手法を用いても良い。
　尚、現像で用いられる「一部を除去されたフォトレジスト１１’」は、上記のフォトマスクを用いる態様に代えてダイレクト露光を用いる態様でもって形成してもよい（図１０参照）。ダイレクト露光では、レーザ(例えば波長３５５ｎｍ)を局所的にフォトレジストの所望の位置（パターン）に照射して露光する。すなわち、フォトマスクを介さないでダイレクトにフォトレジストを露光する。レーザを照射する位置は、位置決めマーカー６０ｂを認識してこれを基準に決めることができ、位置決めマーカーの認識自体はフォトマスクを用いる態様と同様に行うことができる。換言すれば、ダイレクト露光の態様では、半導体装置前駆体のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いることによって、フォトマスクを用いずにフォトレジスト膜の所望位置を直接的に露光することができる。
　“フォトマスクを用いた露光”あるいは“ダイレクト露光”のいずれの場合であっても、位置決めマーカーの設置箇所の上に位置する金属層部分は除去することが好ましい。なぜなら、後述するように、半導体装置の上に機能層(例えば画像表示層)を位置合せして積層するときに可視光により位置決めマーカーを確認できるからである。可視光による位置合せは簡易である。
　以上のような工程を通じることによって、図９および図１に示される構造を備えたフレキシブル半導体装置１００を構築することができる。図示される態様から分かるように（特に図９参照）、フレキシブル半導体装置１００では、配線７０や画素電極１５０が金属層１５の一部から構成されている。また、可撓性フィルム層５０においては、その厚み方向に沿って複数のビア（６０ａ，６０ｂ，・・・）が延在しており、かかる複数のビアのうちの少なくとも１つ（図９ではビア６０ｂ）が位置する箇所では、金属層が除去されている（図９に示すように、ビア６０ｂの上面が接する金属層部分（点線領域）が除去されている）。更には、図９に示すように、位置決めマーカーとしてのビア６０ｂは、コンタクトビア６０ａとは違って、可撓性フィルム層５０の一方の主面側から他方の主面側に至るまで延在している形態を有している。
　本発明の製造方法では、樹脂フィルム層５０に設けられた開口部（５０ａ，５０ｂ）に金属などの導電性材料を充填して導電部材を構成する。したがって、コンタクトビアと位置決めマーカーとを実質的に同一工程で形成することが出来る。そして、本発明の位置決めマーカーを用いれば、Ｘ線透過画像により良好に視認でき、配線７０や画素電極１５０の設置につき“位置ずれ”が少ないＴＦＴを得ることが出来る。つまり、本発明では、“樹脂フィルムに形成した導電部材による位置決めマーカー”によって製造プロセス効率の向上を図ることができると共に、ＴＦＴ特性の向上をも図ることができるといえる。
　尚、本発明のフレキシブル半導体装置の製造方法では、ゲート電極１０ｇを金属層１０の一部から構成することができる。かかる態様について説明しておく。まず、図６（ａ）の支持基板５の代わりに、金属箔１０を用いる。金属箔１０としては、例えば、銅箔を用いてよい。そのような金属箔１０は、市販のものを利用することができる。金属箔１０の厚さは、好ましくは約３μｍ～約１００μｍの範囲、より好ましくは約４μｍ～約２０μｍの範囲、更に好ましくは約８μｍ～約１６μｍの範囲である。金属箔１０の表面には絶縁層２０を形成する。かかる絶縁層２０は、“弁金属の陽極酸化”によって形成してよいものの（特に弁金属から成る金属箔が用いられている場合）、別法で形成してもよい。例えばゾルゲル法で形成してよい。ゾルゲル法を実施する場合、具体的には、シロキサン骨格に有機分子を複合化した有機無機ハイブリッド材料を塗布（例えば、スピンコートなど）し、約３００℃～約６００℃程度で焼成することによって絶縁層２０を得ることができる。絶縁層２０の厚さは、例えば、０．１μｍ～１μｍ程度であってよい。以降の半導体層３０の形成、ソース電極・ドレイン電極（４０ｓ，４０ｄ）の形成および可撓性フィルム層５０の形成および配線７０の形成などは上述と同様である。実質的な相違点は、金属箔１０を加工してゲート電極を形成する点である。具体的には図１１に示すように、金属箔のゲート電極に対応する部分にフォトレジスト１１を形成する。好ましくは、図１１（ａ）に示すように、金属箔１０の下面の略全面にフォトレジスト膜１１を形成する。次いで、図１１（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜１１の下側にフォトマスク１２を配置する。そして、図１１（ｃ）に示すように、フォトマスク１２を介してフォトレジスト膜１１を露光して、最後に現像して不要部分を除去する。フォトマスク１２の配置は、樹脂フィルムに設けられた位置決めマーカー６０ｂと、フォトマスク１２に設けた位置決めマーカーに対応するパターンを重ね合わせて行うことができる（図１１（ｂ）および（ｃ）参照）。例えば樹脂フィルムに設けられた位置決めマーカーの確認は、半導体装置前駆体１００’の上側からＸ線を照射して金属箔１０の下側にて得られるＸ線透過画像を用いて行うことができる。軽い元素（原子番号の小さな元素）ほどＸ線をよく透過し、金属などの重い元素ほどＸ線を透過しにくい。したがって、金属箔を透過する程度の強度のＸ線を照射すれば、透過画像において金属導電部材より形成された位置決めマーカー部分が樹脂フィルム部分に対して大きなコントラストで良好に視認されることになる。
　露光・現像後においては、一部を除去されたフォトレジスト膜１１’を介して金属箔にエッチングを施し、それによって、金属箔１０からゲート電極１０ｇを形成する（図１２（ａ）および図１２（ｂ）参照）。エッチングの方法などは上述の配線７０の形成の場合と同様である。尚、金属箔１０に対するエッチングは、金属箔１５に対するエッチングと実質的に同時に行ってよい。つまり、「金属箔１５をエッチングして配線７０を形成する工程」と「金属箔１０をエッチングしてゲート電極１０ｇを形成する工程」とを実質的に同時に行ってよい。ちなみに、金属箔１０からゲート電極１０ｇを形成する態様であっても、ダイレクト露光を実施してよく、位置決めマーカー６０ｂを基準にしてレーザを局所的にフォトレジストの所望の位置に照射して露光してもよい（図１０参照）。
　（位置決めマーカーおよびアライメントについて）
　ここで、本発明の特徴部分であるアライメントと位置決めマーカーについて説明する。本発明では、フォトマスクの位置合せに際して、位置決めマーカーを利用したＸ線透過画像を用いることが好ましい。具体的には、図１３に示すように、Ｘ線を半導体装置前駆体１００’に照射することで得られるＸ線透過画像１１０を利用しており、かかるＸ線透過画像１１０におけるビア対応ポイント１２０（位置決めマーカー６０ｂ，６０ｂ’を含んだ前駆体領域にＸ線が照射されることで得られる“ビア位置に対応した画像ポイント”）を位置合せ基準として用いることが好ましい。
　位置決めマーカーは、１回の露光範囲ごと、例えばフォトマスクごとに１セット（例えば２個（またはグループ）の位置決めマーカー）を配置してよい。すなわち、１トランジスタごとにフォトマスクを重ねる場合はトランジスタごとに位置決めマーカーを配置し（図１４（ａ））、複数のトランジスタをグループとしてフォトマスクを重ねる場合はグループごとに位置決めマーカーを配置する（図１４（ｂ））。ワーク内の全トランジスタを１つのフォトマスクで一度に露光・現像する場合には、ワークに１セットの位置決めマーカーを配置してもよい（図１４（ｃ））。
　位置決めマーカーの配置場所は、特に制限はない。例えばフォトマスクの配置につき位置合わせを行う態様を例にとると、フォトマスクが長方形の場合は長方形の短辺の中央部に相当し得る箇所に位置決めマーカーを配置してよい。このように配置することでフォトマスクとワークとの位置ずれを最小限に抑制することが出来る（つまり、重ね合わせ精度を向上させることができる）。フォトマスクの配置の方法は、前述のように例えば２個の位置決めマークをＸ線透過画像により計測し、位置合せ範囲全体の重心を見つけて指定寸法と誤差を補正し、重心から設計値で振り分けすることによって行ってよい。
　本発明の位置決めマーカーは、ビア１つが単独で位置決めマーカーとして機能することが出来るが、図１５（ａ）～(ｄ)に示すように、複数のビアがグループとなり位置決めマーカーとして機能させても良い。すなわち、ビア４個がグループとなり正方形の位置決めマーカーを構成したり、ビア５個がグループとなり十字形の位置決めマーカーを構成してもよい。複数のビアのグループを全体として所望形状にして位置決めマーカーとして構成させると、コンタクトビアとの区別がし易く、画像認識が容易となるので好ましい。
　尚、フォトマスクの位置合せに際しては、Ｘ線を利用するのではなく、可視光線を利用してもよい。具体的には、図１６に示すように、位置決めマーカー６０ｂの上側付近に位置する金属層１５およびフォトレジスト１１などを除去すると（図１６（ａ）および図１６（ｂ）参照）、上側から可視光を当てることによって、位置決めマーカー６０ｂの位置を把握することができる。従って、それを位置合せ基準として用いて、フォトマスク１２の位置合せ（図１６（ｃ））やダイレクト露光時の位置合せを実施することができる。
《画像表示装置》
　次に以下においては、本発明に係るフレキシブル半導体装置を画像表示装置に搭載する態様について説明する。
（２Ｔｒ1Ｃ）
　図１７は、画像表示装置の駆動回路９０を説明するための回路図である。図１８は、当該駆動回路が本実施形態のフレキシブル半導体装置１００によって構成された一例を示す平面図である。
　図１７に示した回路９０は、画像表示装置（例えば有機ＥＬディスプレイ）に搭載される駆動回路であり、ここでは画像表示装置の一画素の構成を表している。この例の画像表示装置の各画素は、２つのトランジスタ（１００Ａ、１００Ｂ）と、１つのコンデンサ８５との組み合わせの回路から構成されている。この駆動回路には、スイッチ用トランジスタ（以下、「Ｓｗ－Ｔｒ」とも称する）１００Ａと、駆動用トランジスタ（以下、「Ｄｒ－Ｔｒ」とも称する）１００Ｂとが含まれている。両方のトランジスタ（１００Ａ、１００Ｂ）とも、本発明に係るフレキシブル半導体装置１００から構成されている。なお、フレキシブル半導体装置１００の構造体の一部に、コンデンサを形成することも可能である。さらに説明していくと、Ｓｗ－Ｔｒ１００Ａのゲート電極は、選択ライン９４に接続されている。また、Ｓｗ－Ｔｒ１００Ａのソース電極およびドレイン電極は、それぞれ、一方がデータライン９２に接続され、他方がＤｒ－Ｔｒ１００Ｂのゲート電極に接続されている。さらに、Ｄｒ－Ｔｒ１００Ｂのソース電極およびドレイン電極は、それぞれ、一方が電源ライン９３に接続され、他方が表示部（例えば有機ＥＬ素子）８０に接続されている。なお、コンデンサ８５は、Ｄｒ－Ｔｒ１００Ｂのソース電極とゲート電極との間に接続されている。
　上記構成の画素回路において、選択ライン９４の作動時に、Ｓｗ－Ｔｒ１００Ａのスイッチがオンになると、駆動電圧がデータライン９２から入力される。そして、それがＳｗ－Ｔｒ１００Ａによって選択されることにより、Ｄｒ－Ｔｒ１００Ｂのゲート電極に電圧が印加される。その電圧に応じたドレイン電流が表示部８０に供給され、それによって表示部（有機ＥＬ素子）８０を発光させるようになっている。Ｄｒ－Ｔｒ１００Ｂのゲート電極に電圧が印加されると同時に、コンデンサ８５には電荷が蓄積される。この電荷はＳｗ－Ｔｒ１００Ａの選択が解除された後においても、一定時間にわたりＤｒ－Ｔｒ１００Ｂのゲート電極に電圧を印加し続ける役割（保持容量）を果たす。
　図１８は、図１７に示した回路９０の一例が形成されたフレキシブル半導体装置の平面図である。図１８（ａ）は、樹脂フィルムの上面より見た平面図で、図１８（ｂ）は樹脂フィルム上の金属層と樹脂フィルムを取り去った状態の平面図で、図１８(ｃ)はさらに半導体構造部と導電部材と支持基板上の絶縁層とを取り去った状態の平面図である。
　なお、図１７の回路９０に示すように、画像表示装置を駆動する駆動回路では容量を保持するコンデンサ８５が必要となる。図１８に示した構成では、基板構造体の一部にコンデンサが組み込まれているので、別途、基板構造体の外部にコンデンサを配置しなくてもよい。したがって、小型で高密度実装が可能な画像表示装置を実現することができる。
（画像表示装置の積層態様）
　（画像表示装置の積層態様）
　次に、前記したトランジスタあるいはトランジスタより構成された回路上に画像表示部が形成される態様（特に、フレキシブル半導体装置上に形成されている複数の画素より構成された画像表示部の態様）を説明する。
　図１９は本発明のフレキシブル半導体装置上にＲ(赤)Ｇ(緑)Ｂ(青)の３色を３つの画素に配置したＯＬＥＤ(有機ＥＬ)画像表示装置２００の断面図である。半導体装置では樹脂フィルムと画素電極(陰極)と位置決めマーカーのみを図示している。Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素の画素電極１５０上にはそれぞれの色に対応した発光材料から成る発光層１７０が配置されている。隣接する各画素の間には画素規制部１６０が形成されており、発光材料が混ざり合うのを防止すると同時にＥＬ材料配置の際の位置決めを容易にしている。発光層１７０の上面には各画素全体を覆うように透明電極層(陽極層)１８０が形成されている。
　画素電極１５０に用いる材料は前述した様にＣｕなどの金属が挙げられる。発光層１７０への電荷注入効率を向上させるための電荷注入層と発光層からの光を反射して上側への光取り出し効率を上げるために、表面を０．１ｕｍのＡｌとの積層構造として(例えばＡｌ／Ｃｕ)反射電極としてもよい。
　発光層１７０に用いる材料は特に限定は無いが、一例を挙げるとポリフルオレン系発光材料、樹木状多分岐構造を持つ物質はいわゆるデンドリマのデンドロン骨格の中心部にＩｒやＰｔ等の重金属を使用したデンドリマ系発光材料を用いることが出来る。発光層１７０は単層構造としてよいが、電荷注入を容易にするため正孔注入層としてＭｏＯ３や電子注入層としてＬｉＦを用いて電子注入層／発光層／正孔注入層のように積層構造としてもよい。陽極の透明電極にはＩＴＯを用いることが出来る。
　画素規制部１６０は絶縁材料であればよいが、例えばポリイミドを主成分とする感光性樹脂やＳｉＮを用いることが出来る。
　尚、画像表示装置は、図２０に示すようなカラーフィルターを有する構成であってもかまわない。図示する画像表示装置２００’では、フレキシブル半導体装置１００、フレキシブル半導体装置１００上に形成されている複数の画素電極１５０、その画素電極１５０を全体的に覆うように形成されている発光層１７０、および、発光層１７０上に形成されている透明電極層１８０、更には、透明電極層１８０上に形成されているカラーフィルター１９０が設けられている。かかる画像表示装置２００’では、カラーフィルター１９０が発光層１７０からの光を赤・緑・青の３色に変換する機能を有しているので、それによって、Ｒ(赤)Ｇ(青)Ｂ(青)の３つの画素を構成することができる。つまり、図１９に示す画像表示装置２００では、画素規制部によって分けられた各発光層が別個に赤・緑・青の発光をするのに対して、図２０の画像表示装置２００’においては、発光層から発せられる光自体には色の区別はないものの（例えば白色の光となっており）、かかる光がカラーフィルター１９０を通過することによって赤・緑・青の光が生じるようになっている。
（画素表示装置の製造方法）
　次に、画素表示装置の製造方法について説明する。具体的には、図２１を参照して本態様のＯＬＥＤの製造方法について説明する。
　まず、工程（Ｉ）を実施する。つまり、図２１（ａ）に示すように、画素電極１５０を備えたフレキシブル半導体装置１００を用意する。具体的には、上述の本発明のフレキシブル半導体装置の製造方法で得ることができる「画素電極１５０や配線７０を上面に備えたフレキシブル半導体装置１００」を用意する。
　次いで、工程（ＩＩ）を実施する。つまり、フレキシブル半導体装置の上に「複数の画素より構成されている画像表示部」を形成する。例えば図２１（ｂ）～（ｄ）に示すように、フレキシブル半導体装置１００上に複数の画素規制部１６０を形成し、かかる複数の画素規制部１６０によって仕切られた領域かつ画素電極１５０上に発光層１７０を形成する。画素規制層１６０は、例えば、ポリイミドを主成分とする感光性樹脂材料で画素電極全体を覆うように形成して画素規制部の前駆体層１６０’を形成した後、かかる前駆体層１６０’に対してフォトリソグラフィを施すことによって形成してよい。所定の色の発光層１７０は所定の画素電極上に形成される。発光層１７０の形成方法としては、例えば、ポリフルオレン系の発光材料をキシレンに溶解して１％の溶液にし、インクジェット法を用いて画素電極上に配置することが出来る。たとえば、発光層１７０の厚みは約８０ｎｍとすることができる。画素規制部の前駆体層１６０’につきフォトリソグラフィを行う際、および／または、発光層１７０の形成につきインクジェットにより発光材料を配置する際には、フレキシブル半導体装置１００の位置決めマーカー（６０ｂ，６０ｂ’）を用いることが好ましい。かかる位置決めマーカー（６０ｂ，６０ｂ’）を使用すると、画素表示装置の構成要素につき位置ずれの累積を効果的に防ぐことが出来るからである。このとき、位置決めマーカー上の金属層１５が除去されていると更に好ましい。可視光により位置決めマーカーを認識できるからである。位置決めマーカー上の金属層の除去は、金属層１５を加工してパターン形成する工程で同時に行なうことができるので工程数の増加は無い。
　最後に、発光層１７０を覆うように透明導電層１８０（たとえばＩＴＯ膜）を形成する。かかる透明導電層のＩＴＯ膜はスパッタ法により製膜することが出来る。
　以上のような工程を通じることによって、図２１（ｅ）および図２０に示される構造を備えた画像表示装置２００を構築することができる。
　代替的な態様としてカラーフィルターを備えた画像表示装置２００’の製造態様についても説明しておく。かかる製造態様は、部分的に違いはあるものの上記製造方法と実質的に同様である。具体的には、上記の工程（Ｉ）を行った後（図２２（ａ）参照）、白色の発光層１７０を全面にベタ膜状に形成する（図２２（ｂ）参照）。次いで、透明電極層１８０の形成を上記と同様に実施した後（図２２（ｃ）参照）、カラーフィルター１９０のＲ(赤)Ｇ(緑)Ｂ(青)の３色を所望の画素位置に配置することによって（図２２（ｄ）参照）、画像表示装置２００’を完成することができる。ここで、カラーフィルター１９０を配置する際には、フレキシブル半導体装置１００の位置決めマーカー（６０ｂ，６０ｂ’）を用いることができる。かかる位置決めマーカー（６０ｂ，６０ｂ’）を使用すると、画素表示装置の構成要素につき位置ずれの累積を効果的に防ぐことが可能となる。このとき、位置決めマーカー上の金属箔が除去されていると好ましい。可視光により位置決めマーカーを認識できるからである。位置決めマーカー上の金属箔の除去は、金属箔を加工してパターン形成する工程で同時に行なうことができるので工程数の増加は無い。
　以上、本発明の好適な実施形態を中心に説明してきたが、本発明はこれに限定されず、種々の改変がなされ得ることを当業者は容易に理解されよう。例えば、以下のような変更態様が考えられる。
●　コンタクトビアと位置決めマーカーとは別個に構成される態様に限らず、コンタクトビアの一部を位置決めマーカーとして用いてもよい。

●　位置決めマーカーは、ビア形態を有するものに必ずしも限定されず、開口部を成す孔の内壁面に無電解メッキにより銅などの金属層が形成されたスルーホール形態であってもよい。

●　フレキシブル半導体装置の可撓性フィルム層の形成は樹脂フィルムを貼り合わせる態様に必ずしも限定されず、半硬化の樹脂材料や感光性樹脂材料をスピンコートなどで塗布することを通じて可撓性フィルム層を形成する態様であってもよい。

● ディスプレイの構成によっては、ＴＦＴ素子は各画素に２個（第１および第２のＴＦＴ素子）だけでなく、それ以上設けられることもあるので、それに対応して本実施形態のフレキシブル半導体装置を改変することも可能である。

● 上記実施形態では、有機ＥＬディスプレイに搭載されるフレキシブル半導体装置について例示したが、無機ＥＬディスプレイに搭載してもよい。また、ＥＬディスプレイに限らず電子ペーパーであってもよい。更にいえば、ディスプレイに限らず、ＲＦＩＤなどの通信機器やメモリなどに搭載することも可能である。

● フレキシブル半導体装置を１デバイスに対応した形で作製するような態様を例示したが、それに限らず、複数のデバイスに対応した形で作製する手法を実行してもよい。そのような作製手法として、ロール・ツー・ロール製法を用いることができる。
　本発明のフレキシブル半導体装置の製造方法は、フレキシブル半導体装置の生産性に優れている。得られるフレキシブル半導体装置は、各種画像表示部（即ち、画像表示装置）に用いることができ、電子ペーパーやデジタルペーパー等にも用いることができる。例えば、図２３に示すようなテレビ画像表示部、図２４に示すような携帯電話の画像表示部、図２５に示すようなモバイル・パソコンまたはノート・パソコンの画像表示部、図２６および図２７に示すようデジタルスチルカメラおよびカムコーダーの画像表示部、ならびに、図２８に示すような電子ペーパーの画像表示部などに用いることができる。更には、本発明の製造方法で得られるフレキシブル半導体装置は、現在、印刷エレクトロニクスで適用が検討されている各種用途（例えば、ＲＦ－ＩＤ、メモリ、ＭＰＵ、太陽電池およびセンサなど）にも適応することができる。
関連出願の相互参照
　本出願は、日本国特許出願第２０１１－６６１４３号（出願日：２０１１年０３月２４日、発明の名称：「フレキシブル半導体装置及びその製造方法並びにそれを用いた画像表示装置およびその製造方法」）に基づくパリ条約上の優先権を主張する。当該出願に開示された内容は全て、この引用により、本明細書に含まれるものとする。

Claims (26)

  1. フレキシブル半導体装置を製造するための方法であって、
    　ゲート電極を形成する工程；
    　前記ゲート電極に接してゲート絶縁膜を形成する工程；
    　前記ゲート電極と対向するように前記ゲート絶縁膜上に半導体層を形成する工程；
    　前記半導体層と接してソース電極・ドレイン電極を形成する工程；
    　前記半導体層および前記ソース電極・ドレイン電極を覆うように可撓性フィルム層を形成する工程； 
    　前記可撓性フィルム層にビアを形成する工程；
    　前記可撓性フィルム層上に金属箔を積層することにより第１の金属層を形成し、それによって、半導体装置前駆体を得る工程；ならびに
    　前記第１の金属層を加工して該第１の金属層の一部から配線を形成する工程
    を含んで成り、
    　前記第１の金属層の加工に際しては、前記複数のビアのうちの少なくとも１つのビアを位置決めマーカーとして用いることによって、前記配線を所定位置に形成することを特徴とする、フレキシブル半導体装置の製造方法。
  2. 第２の金属層として前記ゲート電極形成用の金属箔を供し、該第２の金属層の一方の主面上に絶縁層を形成してゲート絶縁膜を供する工程を更に含んで成り、
    　前記第１の金属層を加工して該第１の金属層の一部から前記配線を形成するのに対して、前記第２の金属層を加工して該第２の金属層の一部から前記ゲート電極を形成することを特徴とする、請求項１に記載のフレキシブル半導体装置の製造方法。
  3. 前記第１の金属層の一部から前記配線を形成する工程においては、
    　前記第１の金属層上にフォトレジスト膜を形成する工程；
    　前記フォトレジスト膜に対して露光および現像を行い、該フォトレジスト膜の少なくとも一部を除去する工程；ならびに
    　前記少なくとも一部を除去された前記フォトレジスト膜を介して前記第１の金属層にエッチングを施し、該第１の金属層から配線を形成する工程
    を実施し、また
    　前記フォトレジスト膜への露光に際しては、前記半導体装置前駆体の前記ビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いることによって、前記フォトレジスト膜の所定位置を露光することを特徴とする、請求項１または２に記載のフレキシブル半導体装置の製造方法。
  4. 前記第２の金属層の一部からゲート電極を形成する工程においては、
    　前記第２の金属層の他方の主面上にフォトレジスト膜を形成する工程；
    　前記フォトレジスト膜に対して露光および現像を行い、該フォトレジスト膜の少なくとも一部を除去する工程；ならびに
    　前記少なくとも一部を除去された前記フォトレジスト膜を介して前記第２の金属層にエッチングを施し、該第２の金属層から前記ゲート電極を形成する工程
    を実施し、また
    　前記第１の金属層にエッチングを施す工程と前記第２の金属層にエッチングを施す工程とが同一の工程であることを特徴とする、請求項２に従属する請求項３に記載のフレキシブル半導体装置の製造方法。
  5. 前記フォトレジスト膜に対して露光および現像を行って該フォトレジスト膜の少なくとも一部を除去する工程として、前記フォトレジスト膜上にフォトマスクを配置した後、該フォトマスクが配置された前記フォトレジスト膜に対して露光および現像を行い、該フォトレジスト膜の少なくとも一部を除去する工程を実施し、また、
    　前記フォトレジスト膜への露光に際して前記位置決めマーカーを用いることの代わりに、前記フォトマスクの配置に際して、前記半導体装置前駆体の前記ビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いて前記フォトマスクの位置合せを行うことを特徴とする、請求項３または４に記載のフレキシブル半導体装置の製造方法。
  6. 前記ビアを形成する工程においては、前記可撓性フィルム層に開口部を形成した後、該開口部に金属を含有する導電性材料を供給してビアを形成することを特徴とする、請求項１～５のいずれかに記載のフレキシブル半導体装置の製造方法。
  7. 前記金属層の加工、前記フォトレジスト膜への露光または前記フォトマスクの配置に際しては、Ｘ線を前記半導体装置前駆体に照射することで得られるＸ線透過画像を利用し、該Ｘ線透過画像におけるビア対応ポイントを位置合せ基準として用いることを特徴とする、請求項１～６のいずれかに記載のフレキシブル半導体装置の製造方法。
  8. 前記位置決めマーカーを前記ビアの少なくとも２つから成るグループとして用いており、該グループを成すビアについての前記Ｘ線透過画像の前記ビア対応ポイントを前記位置合せ基準として用いることを特徴とする、請求項７に記載のフレキシブル半導体装置の製造方法。
  9. フレキシブル半導体装置であって、
    　ゲート電極；
    　前記ゲート電極上に形成されているゲート絶縁膜；
    　前記ゲート電極と対向するように前記ゲート絶縁膜上に形成されている半導体層；
    　前記半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；
    　前記半導体層および前記ソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層；ならびに
    　前記可撓性フィルム層上に形成されている第１の金属箔
    を有して成り、
    　前記第１の金属箔の一部から配線が構成されており、また
    　前記可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、該複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカーであることを特徴とする、フレキシブル半導体装置。
  10. 前記半導体層の下方に第２の金属箔および該第２の金属箔上に形成されている絶縁層を有して成り、前記ゲート電極が前記第２の金属箔の一部から構成されていると共に、前記ゲート絶縁膜が前記絶縁層の一部から構成されていることを特徴とする請求項９に記載のフレキシブル半導体装置。
  11. 前記位置決めマーカーが、前記ビアの少なくとも２つから成るグループとして形成されていることを特徴とする、請求項９または１０に記載のフレキシブル半導体装置。
  12. フレキシブル半導体装置であって、
    　ゲート電極；
    　前記ゲート電極上に形成されているゲート絶縁膜；
    　前記ゲート電極と対向するように前記ゲート絶縁膜上に形成されている半導体層；
    　前記半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；
    　前記半導体層および前記ソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層；ならびに
    　前記可撓性フィルム層上に形成されている第１の金属箔
    を有して成り、
    　前記第１の金属箔の一部から配線が構成されており、また
    　前記可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、該複数のビアのうちの少なくとも１つのビアの設置箇所では、前記第１の金属箔が除去されていることを特徴とする、フレキシブル半導体装置。
  13. 前記半導体層の下方に第２の金属箔および該第２の金属箔上に形成されている絶縁層を有して成り、前記ゲート電極が前記第２の金属箔の一部から構成されていると共に、前記ゲート絶縁膜が前記絶縁層の一部から構成されていることを特徴とする請求項１２に記載のフレキシブル半導体装置。
  14. 前記少なくとも１つのビアが、金属を含有した導電性部材により構成されていることを特徴とする、請求項９～１３のいずれかに記載のフレキシブル半導体装置。
  15. 前記少なくとも１つのビアが、その厚み方向にテーパ形状を有していることを特徴とする、請求項９～１４のいずれかに記載のフレキシブル半導体装置。
  16. 前記少なくとも１つのビアが、前記可撓性フィルム層の一方の主面側から他方の主面側に至るまで延在していることを特徴とする、請求項９～１５のいずれかに記載のフレキシブル半導体装置。
  17. 前記第１の金属箔の一部から前記配線に加えて画素電極が構成されていることを特徴とする、請求項９～１６のいずれかに記載のフレキシブル半導体装置。
  18. フレキシブル半導体装置であって、
    　ゲート電極；
    　前記ゲート電極上に形成されているゲート絶縁膜；
    　前記ゲート電極と対向するように前記ゲート絶縁膜上に形成されている半導体層；
    　前記半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；
    　前記半導体層および前記ソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層；ならびに
    　前記可撓性フィルム層上に形成されている第１の金属層
    を有して成り、
    　前記第１の金属層の一部から配線が構成されており、また
    　前記可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、該複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカーであることを特徴とする、フレキシブル半導体装置。
  19. フレキシブル半導体装置であって、
    　ゲート電極；
    　前記ゲート電極上に形成されているゲート絶縁膜；
    　前記ゲート電極と対向するように前記ゲート絶縁膜上に形成されている半導体層；
    　前記半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；
    　前記半導体層および前記ソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層；ならびに
    　前記可撓性フィルム層上に形成されている第１の金属層
    を有して成り、
    　前記第１の金属層の一部から配線が構成されており、また
    　前記可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、該複数のビアのうちの少なくとも１つのビアの設置箇所では、前記第１の金属層が除去されていることを特徴とする、フレキシブル半導体装置。
  20. 請求項９～１９のいずれかに記載のフレキシブル半導体装置を用いた画像表示装置であって、
    　前記フレキシブル半導体装置；および
    　前記フレキシブル半導体装置上に形成されている複数の画素より構成される画像表示部
    を有して成り、
    　前記フレキシブル半導体装置の前記複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカーであることを特徴とする、画像表示装置。
  21. 前記画像表示部が、
    　前記フレキシブル半導体装置上に形成されている画素電極；
    　前記画素電極上に形成されている発光層；および
    　前記発光層上に形成されている透明電極層
    を有して成ることを特徴とする、請求項２０に記載の画像表示装置。
  22. 前記発光層が、画素規制部によって仕切られた領域に形成されていることを特徴とする、請求項２１に記載の画像表示装置。
  23. 前記透明電極層上にカラーフィルターを有して成ることを特徴とする、請求項２１に記載の画像表示装置。
  24. 請求項９～１９のいずれかに記載のフレキシブル半導体装置を備えた画像表示装置の製造方法であって、
    （Ｉ）画素電極を備えた前記フレキシブル半導体装置を供する工程；および
    （ＩＩ）前記フレキシブル半導体装置上に、複数の画素より構成されている画像表示部を形成する工程
    を含んで成り、
    　前記工程（ＩＩ）に際しては、前記フレキシブル半導体装置の前記複数のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いることによって、前記画像表示部の形成につき位置合せを行うことを特徴とする、画像表示装置の製造方法。
  25. 前記工程（ＩＩ）において、複数の画素規制部を形成し、該複数の画素規制部によって仕切られた領域の前記画素電極上に前記画素を形成しており、該工程（ＩＩ）に際しては、前記フレキシブル半導体装置の前記複数のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いることによって、前記画素規制部の形成につき位置合せを行うことを特徴とする、請求項２４に記載の画像表示装置の製造方法。
  26. 前記工程（ＩＩ）において、前記画素電極を覆うように前記画素電極上に発光層を形成し、該発光層上にカラーフィルターを形成しており、該工程（ＩＩ）に際しては、前記フレキシブル半導体装置の前記複数のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いることによって、前記カラーフィルターの形成につき位置合せを行うことを特徴とする、請求項２４に記載の画像表示装置の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015052742A (ja) * 2013-09-09 2015-03-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 画像表示装置およびその製造方法
JP2023505869A (ja) * 2019-12-11 2023-02-13 エル・ピー・ケー・エフ・レーザー・アンド・エレクトロニクス・ソシエタス・ヨーロピア 導電性構造体の製造方法

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102812540B (zh) * 2011-03-24 2016-01-20 松下知识产权经营株式会社 挠性半导体装置及其制造方法、使用该挠性半导体装置的图像显示装置及其制造方法
KR101922118B1 (ko) * 2012-08-27 2018-11-26 삼성전자주식회사 플렉서블 반도체소자 및 그 제조방법
US20140151095A1 (en) * 2012-12-05 2014-06-05 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Printed circuit board and method for manufacturing the same
KR102073791B1 (ko) * 2013-09-03 2020-02-05 삼성전자주식회사 가요성 전자 소자 및 그 제조 방법
CN105093615B (zh) * 2015-07-29 2018-01-26 合肥鑫晟光电科技有限公司 曲面显示面板及其制备方法、显示装置
KR20180056456A (ko) * 2016-11-18 2018-05-29 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치용 플렉서블 전극
EP3333897B1 (en) * 2016-12-06 2023-06-07 Infineon Technologies AG Method for manufacturing a iii-n semiconductor device with a through-substrate via
KR102385098B1 (ko) * 2017-05-16 2022-04-13 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 표시 장치 및 이의 제조 방법
WO2019089045A1 (en) * 2017-11-03 2019-05-09 Intel Corporation Techniques for forming vias and other interconnects for integrated circuit structures
US11018089B2 (en) * 2019-01-08 2021-05-25 Innolux Corporation Display devices and methods for manufacturing the same
US11855121B2 (en) 2019-05-14 2023-12-26 Seoul Viosys Co., Ltd. LED chip and manufacturing method of the same
US11756980B2 (en) * 2019-05-14 2023-09-12 Seoul Viosys Co., Ltd. LED chip package and manufacturing method of the same
US11901397B2 (en) 2019-05-14 2024-02-13 Seoul Viosys Co., Ltd. LED chip having fan-out structure and manufacturing method of the same
US11587914B2 (en) 2019-05-14 2023-02-21 Seoul Viosys Co., Ltd. LED chip and manufacturing method of the same
KR20210155802A (ko) * 2019-05-14 2021-12-23 서울바이오시스 주식회사 Led 칩 패키지 및 그 제조방법
CN110414633B (zh) * 2019-07-04 2022-10-14 东南大学 用于手写字体识别的系统及识别方法
CN112310041B (zh) * 2019-07-29 2023-04-18 群创光电股份有限公司 电子装置及其制造方法
CN113748534B (zh) * 2020-03-27 2023-01-13 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及其制作方法、显示装置
CN111755421A (zh) * 2020-06-29 2020-10-09 上海天马微电子有限公司 一种显示面板及其制备方法、显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07302881A (ja) * 1994-04-28 1995-11-14 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置および故障解析マーク形成方法
JP2000305109A (ja) * 1999-04-16 2000-11-02 Seiko Epson Corp 電気光学装置の製造方法及び電気光学装置
JP2005236186A (ja) * 2004-02-23 2005-09-02 Seiko Epson Corp 半導体装置とその製造方法並びに電子機器
JP2010145772A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Sony Corp 表示装置および電子機器
JP2010238873A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Panasonic Corp フレキシブル半導体装置およびその製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100715943B1 (ko) * 2001-01-29 2007-05-08 삼성전자주식회사 액정표시장치 및 그 제조방법
US7171035B2 (en) * 2002-11-06 2007-01-30 Texas Instruments Incorporated Alignment mark for e-beam inspection of a semiconductor wafer
JP2007067263A (ja) 2005-09-01 2007-03-15 Konica Minolta Holdings Inc 有機半導体材料、有機半導体膜、有機半導体デバイス及び有機薄膜トランジスタ
US8143617B2 (en) * 2007-07-03 2012-03-27 Panasonic Corporation Semiconductor device, semiconductor device manufacturing method and image display device
US8193526B2 (en) * 2007-08-07 2012-06-05 Panasonic Corporation Transistor having an organic semiconductor with a hollow space
US7851281B2 (en) * 2007-11-28 2010-12-14 Panasonic Corporation Manufacturing method of flexible semiconductor device and flexible semiconductor device
JP5242249B2 (ja) * 2008-06-20 2013-07-24 古河電気工業株式会社 電子部品の接続構造
JP2010039229A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Hitachi Displays Ltd 表示装置
KR20110056258A (ko) * 2008-09-18 2011-05-26 파나소닉 주식회사 플렉시블 반도체장치의 제조방법 및 이에 사용되는 적층막

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07302881A (ja) * 1994-04-28 1995-11-14 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置および故障解析マーク形成方法
JP2000305109A (ja) * 1999-04-16 2000-11-02 Seiko Epson Corp 電気光学装置の製造方法及び電気光学装置
JP2005236186A (ja) * 2004-02-23 2005-09-02 Seiko Epson Corp 半導体装置とその製造方法並びに電子機器
JP2010145772A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Sony Corp 表示装置および電子機器
JP2010238873A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Panasonic Corp フレキシブル半導体装置およびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015052742A (ja) * 2013-09-09 2015-03-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 画像表示装置およびその製造方法
JP2023505869A (ja) * 2019-12-11 2023-02-13 エル・ピー・ケー・エフ・レーザー・アンド・エレクトロニクス・ソシエタス・ヨーロピア 導電性構造体の製造方法

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