專利名稱：半導體裝置、電子設(shè)備及它們的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有薄膜晶體管(Thin Film TransistorTFT)的半導體裝置、電子設(shè)備、半導體裝置的制造方法和電子設(shè)備的制造方法，特別是涉及使用液相工藝制作TFT的改進。
背景技術(shù)：
TFT由導電膜、絕緣膜和半導體膜等薄膜構(gòu)成，在所述的薄膜的形成中利用CVD(Chemical Vapor Deposition即、化學氣相沉積)法和濺射法。此外，為了形成薄膜圖形，使用抗蝕劑材料形成掩模圖形等都需要進行蝕刻。因此，要制造使用了TFT的半導體裝置，就需要高價的制造裝置。并且，還需要環(huán)境措施。
因此，研究了使用液體材料的TFT(有機TFT)的制造。例如，在專利文獻1中公開了一種分別使用液相工藝，在導電膜上形成導電性材料，在絕緣膜上形成環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、丙烯酸樹脂等，在半導體膜上形成π共軛系的低分子和高分子的有機半導體材料的方法。
專利文獻1日本特開2004-63975號公報但是，用液相工藝制作微小面積的TFT很難，結(jié)構(gòu)上柵電極層的端部側(cè)經(jīng)由柵極絕緣層處于源漏電極上。
例如，在用液滴噴出法(噴墨法)等形成了柵電極層的情況下，在其線寬設(shè)定為例如最小幾十μm時，為了提高TFT的性能，溝道長度縮短到大約幾μm的程度，因此，其結(jié)果，成為柵電極層與源漏電極部重疊的面積大的結(jié)構(gòu)。
若其柵電極層與源漏電極部重疊的面積大，則柵電極層和源漏電極間的寄生電容就增大，作為開關(guān)元件的TFT的性能就降低。
此外，若成為柵電極層的端部直到源漏電極上都存在的結(jié)構(gòu)，就在柵電極層端部產(chǎn)生電場集中。其結(jié)果，在被柵電極層的端部和源漏電極所夾的柵極絕緣層就容易產(chǎn)生絕緣擊穿。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有能避免在使用液體材料制成的TFT的柵電極層端部的絕緣擊穿和寄生電容的增大的TFT的半導體裝置、電子設(shè)備、半導體裝置的制造方法和電子設(shè)備的制造方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明的半導體裝置，包括在基板上間隔配置的第一及第二電極，與所述第一及第二電極對置且覆蓋所述第一及第二電極的各自至少一部分而配置的柵電極，配置在所述第一及第二電極、與所述柵電極相互之間的半導體層，和配置在所述柵電極和所述半導體層相互之間的柵極絕緣層；并且，在所述柵電極、與所述第一及第二電極相重疊的區(qū)域上形成的所述柵極絕緣層的膜厚大于在所述第一及第二電極之間上形成的所述柵極絕緣層的膜厚。
或者，其中，包括在基板上形成的第一及第二電極，在所述第一及第二電極上覆蓋所述第一及第二電極之間而形成的半導體層，在所述半導體層上形成的柵極絕緣層，和在所述絕緣層上形成的柵電極；并且，所述柵電極具有與所述第一及第二電極相重疊的部分，在所述柵電極、與所述第一及第二電極相重疊的區(qū)域上形成的所述柵極絕緣層的膜厚大于在所述第一及第二電極之間上形成的所述柵極絕緣層的膜厚。特別是形成在上述第一和第二電極之間的上述半導體層是溝道區(qū)域。
通過形成這樣的結(jié)構(gòu)，由于柵極絕緣層外周側(cè)的膜厚厚，因此，就能避免在柵電極層外周部(端部)的絕緣擊穿。此外，由于柵極絕緣層外周側(cè)的膜厚大，因此寄生電容減少。
優(yōu)選所述柵極絕緣層的膜厚形成為從在所述第一及第二電極之間上形成的部分向在所述柵電極、與所述第一及第二電極相重疊的區(qū)域上形成的部分逐漸增大。
本發(fā)明的半導體裝置的制造方法，包括在基板上形成間隔的第一及第二電極的工序，在所述第一及第二電極的間隔區(qū)域、和所述第一及第二電極上形成半導體層的工序，覆蓋所述半導體層地形成柵極絕緣層的工序，和在所述柵極絕緣層上形成柵電極層的工序；并且，所述柵極絕緣層形成為在所述柵電極與所述第一及第二電極相重疊的區(qū)域上形成的所述柵極絕緣層的膜厚大于在所述第一及第二電極之間上形成的所述柵極絕緣層的膜厚。
通過形成這樣的結(jié)構(gòu)，就能得到在上述的溝道區(qū)域及其以外區(qū)域中柵極絕緣層的膜厚不同的晶體管結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選形成所述柵極絕緣層的工序包括在所述半導體層上賦予將柵極絕緣層材料溶解在溶劑中而成的液體材料并形成涂敷膜的工序和從所述涂敷膜除去溶劑的工序。此外，將從上述涂敷膜除去溶劑的工序調(diào)節(jié)成使上述涂敷膜邊緣的干燥速度比上述涂敷膜邊緣以外的部分的干燥速度快。這樣，就能得到中央部分的膜厚小且外周側(cè)的膜厚大的柵極絕緣層。
優(yōu)選其中，在形成上述柵極絕緣層的工序之前，進行減小賦予所述液體材料的區(qū)域相對于所述液體材料的接觸角的處理。這可以在形成上述柵極絕緣層的工序之前，通過在上述液體材料中添加表面張力調(diào)節(jié)劑，來減小賦予上述液體材料的區(qū)域?qū)τ谏鲜鲆后w材料的接觸角。這樣，就能夠控制涂敷了液體材料后的形狀，與涂敷膜的中央部相比更快地促進從周緣部開始的干燥，能夠增大柵極絕緣層的外周側(cè)的膜厚。
優(yōu)選從液滴噴出裝置噴出上述液體材料賦予到上述半導體層上。能夠利用液滴噴出裝置(例如噴墨裝置)準確地控制材料液的賦予位置和賦予量，能準確地形成柵極絕緣層圖形。


圖1是說明實施方式1中的TFT的說明圖，該圖(A)是平面圖，該圖(B)是沿該圖A-A′方向的剖面圖。
圖2是說明實施方式1中的半導體裝置的制造過程的工序圖。
圖3是說明其他實施方式(像素電極驅(qū)動晶體管)的說明圖。
圖4是示出電子報紙的實施方式的主體圖。
圖5是示出顯示器的實施方式的圖。
圖中10-絕緣基板，11-源漏電極，11a-源電極，11b-漏電極，13-半導體層，14-柵極絕緣層，15-柵電極層，600-電子報紙(paper)，601-主體，602-顯示單元，800-顯示器，801-主體部，802a-傳送輥對，802b-傳送輥對，803-孔部，804-透明玻璃板，805-插入口，806-端子部，807-插口，808-控制器，809-操作部。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實施方式。
其中，作為膜形成技術(shù)，一般使用氣相工藝和液相工藝，但所述氣相工藝例如列舉出CVD(包括MOCVD、低壓CVD、ECR-CVD)、蒸鍍、分子束蒸鍍(MB)、噴鍍、離子鍍等，可以組合使用這些中的一種或2種以上。
另一方面，所述液相工藝是通過對基材供給液體材料，脫溶劑(脫分散劑)后，根據(jù)需要實施熱處理來形成膜(各層)。再有，在該液體材料的供給方面可舉出例如旋轉(zhuǎn)涂敷法、澆鑄法、顯微照相凹版法、照相凹版法、繞棒涂敷法(barcoating method)、滾涂法、繞線棒涂敷法(wire bar coating method)、浸漬法、噴涂法、絲網(wǎng)印刷法、苯胺印刷法、膠版印刷法、液滴噴出法(例如噴墨法)、微型接觸印刷法等，可以組合使用這些中的一種或2種以上。
<實施方式1>
圖1示出了本發(fā)明的半導體裝置的實施方式。該圖(A)是利用液相工藝制成的TFT1的平面圖，該圖(B)是示出沿該圖(A)的A-A’方向剖面的剖面圖。在兩圖中相對應(yīng)的部分中標記同一符號。
在該實施例中，在柵電極層重疊在TFT的源漏電極上的結(jié)構(gòu)中，通過使柵極絕緣層在半導體膜的溝道區(qū)域上形成得薄、而在溝道區(qū)域以外形成得厚，來實現(xiàn)絕緣耐壓的提高和寄生電容的降低。柵極絕緣層的膜厚從溝道區(qū)域向外逐漸增加。這樣，就避免了在柵極絕緣層內(nèi)產(chǎn)生陡峭的電場。
如圖1所示，在樹脂基板10上層疊第一和第二電極(以下，簡稱為源漏電極)11(源電極11a、漏電極11b)、溝道部12、半導體層13、柵極絕緣層14、柵電極層15等而構(gòu)成了TFT1。
樹脂基板10是撓性塑料的絕緣基板。在該樹脂基板10上形成有由第一電極(以下，稱為源電極)11a和第二電極(以下，稱為漏電極)11b構(gòu)成的源漏電極。
再有，在TFT1中，利用具體的電路工作狀態(tài)來決定某個電極成為源電極、還是成為漏電極。實施例的源電極11a和漏電極11b為了方便起見已決定好了。從而，在不需要特別地區(qū)別兩者時，表示為源漏電極11。源漏電極11的導電膜除了TFT1的電極以外，也形成為未圖示的電極或配線來使用。
在樹脂基板10上，通過成為TFT1的溝道部12的間隙相對地成膜源電極11a和漏電極11b。
平坦地形成半導體層13，使其覆蓋源電極11a的一部分、漏電極11b的一部分、源電極11a和漏電極11b之間的全部相應(yīng)間隙。半導體層13填埋了該間隙部(溝道中心區(qū)域)，具有局部覆蓋源漏電極11a和11b的膜厚為40～100nm的島狀的形狀。
柵極絕緣層14跨源電極11a、半導體層13和漏電極11b成膜，并覆蓋整個半導體層13。
要這樣形成柵極絕緣層14，如圖1(B)所示，使得在溝道部12上其膜厚薄，從溝道部12向外膜厚逐漸變厚。如后所述，干燥燒結(jié)例如利用液滴噴出法涂敷的柵極絕緣層材料來形成這樣的結(jié)構(gòu)。通過在其上進一步反復重疊涂敷柵極絕緣層材料，進行干燥燒結(jié)就能得到。這樣的柵極絕緣層14，如后所述，成為在溝道部12的半導體13容易利用柵電極層15感應(yīng)電荷、在溝道部12以外的半導體層13中難以利用柵電極層15感應(yīng)電荷的結(jié)構(gòu)。
柵電極層15由導電材料形成在柵極絕緣層14上。例如，涂敷柵極絕緣層材料，使分散在分散劑中的金屬微粒匯集在柵極絕緣層14的膜厚最薄的中央部，然后燒結(jié)構(gòu)成柵電極層15。再有，也可以使用已述的高分子導電材料PEDOT。
因此，如圖1(B)所示，柵電極層15的剖面成為凸透鏡狀，其中央部位于柵極絕緣層14的最薄部分上，其兩端部分別位于柵極絕緣層14的較厚部分。
再有，圖1中為了方便說明而沒有示出，但上述結(jié)構(gòu)的TFT1整體被保護膜覆蓋。作為保護膜，可以使用氧化硅膜或氮化硅膜。
根據(jù)上述TFT1的結(jié)構(gòu)，即使是柵電極層15重疊在源漏電極層上的結(jié)構(gòu)，通過使形成在半導體層的溝道部12與柵電極層15之間的柵極絕緣層14的膜厚，比形成在源漏電極11與柵電極層15之間的柵極絕緣層14的膜厚薄，就能夠防止由于在柵電極層15端部中的電場集中所引起的柵極絕緣層14的絕緣擊穿。
此外，通過將在柵電極層15與源漏電極11重疊的區(qū)域上形成的柵極絕緣層14形成為厚膜，就能夠降低因為柵電極層15重疊在源漏電極層上的結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的寄生電容。
(制造工序)下面，參照圖2，對薄膜半導體裝置的制造工序進行說明。
(形成源漏電極)首先，如圖2(A)所示，形成源漏電極11a和11b。作為源電極11a和漏電極11b的具體形成方法，可以使用周知的濺射法和鍍膜法進行成膜，使用光刻法形成圖形。此外，也可以利用絲網(wǎng)印刷法、苯胺印刷法、膠版印刷法、噴墨法、微型接觸印刷法這樣的印刷法等的涂敷法來形成形成材料。通過使用鍍膜法或印刷法，就能不使用真空裝置而廉價地制造。
作為構(gòu)成源電極11a和漏電極11b的金屬導電層，可以采用周知的導電性金屬材料，例如Cr、Al、Ta、Mo、Nd、Cu、Ag、Au、Pd、In、Ni、Nd、Co等和使用了這些金屬的合金、周知的所有金屬材料及其合金、及其金屬氧化物等。此外，作為構(gòu)成源電極11a和漏電極11b的有機導電層，可以使用周知的導電性有機材料，在此可以使用是導電性高分子材料的PEDOT(聚亞乙基二羥基噻吩poly-ethylendioxythiophene)等。
然后，在基板表面上進行氧等離子處理，形成基板圖形。
(形成半導體層)如圖2(B)所示，覆蓋源漏電極11a和11b的各自的至少一部分，此外，利用液滴噴出法滴下包含有機材料的液體材料(以下是半導體材料)，使其覆蓋源漏電極11a和11b相互間的間隙，并進行退火處理(干燥處理)。填埋該間隙部(溝道中心區(qū)域)，形成局部覆蓋源漏電極11a和11b的膜厚約為40～100nm的島狀的有機半導體層。
利用后述的液滴噴出法，在源電極11a、間隙部、漏電極11b上涂敷例如包含有機高分子材料或其前驅(qū)體的溶液，之后，根據(jù)需要對該涂敷膜實施后處理(例如加熱、照射紅外線、賦予超聲波等)從而，形成半導體層13。
該半導體層填埋該間隙部(溝道中心區(qū)域)，并具有局部覆蓋源漏電極11a和11b的膜厚約為40～100nm的島狀的形狀，通過設(shè)定液體半導體材料的材質(zhì)和固態(tài)成分濃度、液滴的于燥速度等，就能夠調(diào)節(jié)形狀。
在此，作為涂敷法，最好在上述的液相工藝中也使用噴墨法。若采用噴墨法，不形成抗蝕劑層等，就能夠在目標區(qū)域中選擇性地形成有機半導體層13。這樣，能夠削減有機半導體材料的使用量，能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的削減。
此外，可以省略光抗蝕劑和顯影液、剝離液等化學藥劑的使用和氧等離子、CF4等離子等的等離子處理。因此，能夠可靠地防止有機半導體材料的特性變化(例如進行摻雜)或變差。
作為有機半導體材料，列舉出例如萘、蒽、并四苯、并五苯、并六苯、酞菁、苝、腙、三苯甲烷、二苯甲烷、芪、芳基乙烯、吡唑啉、三苯胺、三芳基胺、低聚噻吩、酞菁或它們的衍生物這樣的低分子的有機半導體材料、和聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯基芘、聚乙烯基蒽、聚噻吩、聚已基噻吩、聚(p-亞苯基亞乙烯基)、聚亞噻嗯亞乙烯基(polythienylenevinylene)、聚芳基胺、芘甲醛樹脂、乙基咔唑甲醛樹脂、芴-聯(lián)噻吩共聚物、芴-芳基胺共聚物或者它們的衍生物這樣的高分子有機半導體材料(共軛系高分子材料)，可以組合它們中的一種或2種以上使用，但特別是最好使用以高分子有機半導體材料(共軛系高分子材料)為主的材料。共軛系高分子材料由于其特有的電子云的擴寬，因此載流子的移動能特別高。此外，在可以用簡易的方法成膜這樣的高分子的有機半導體材料的同時，能夠使其比較容易地取向。
其中，有機半導體材料最好是將芴-聯(lián)噻吩共聚物這樣的包含芴和聯(lián)噻吩的共聚物、聚芳基胺、芴-芳基胺共聚物這樣的包含芳基胺的聚合物或者它們的衍生物中的至少一種作為主要成分，最好將聚芳基胺、芴-聯(lián)噻吩共聚物或者它們的衍生物種的至少一種作為主要成分。這樣的有機半導體材料由于抗水性和抗氧化性高，因此，即使暫時曝露在高溫多濕的環(huán)境下，也能夠防止由這種有機半導體材料構(gòu)成的有機半導體層13的品質(zhì)劣化。
此外，溶劑中可以使用例如硝酸、硫酸、氨、過氧化氫、水、二硫化碳、四氯化碳、亞乙基碳酸酯等無機溶劑，丁酮(MEK)、丙酮、二乙基酮、甲基異丁基酮(MIBK)、甲基異丙基酮(MIPK)、環(huán)己酮等酮系溶劑，甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、二甘醇(DEG)、甘油等醇系溶劑，二乙醚、二異丙醚、1，2-二甲氧基乙烷(DME)、1，4-二烷、四氫呋喃(THF)、四氫化吡喃(THP)、苯甲醚、二甘醇二甲醚、二甘醇乙醚等的醚系溶劑，甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、苯基溶纖劑等的溶纖劑系溶劑，己烷、戊烷、庚烷、環(huán)己烷等的脂肪族烴系溶劑，甲苯、二甲苯、苯等的芳香族烴系溶劑，吡啶、吡嗪、呋喃、吡咯、噻吩、甲基吡咯烷酮等的芳香族雜環(huán)化合物系溶劑，N，N二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMA)等的酰胺系溶劑，二氯甲烷、氯仿、1，2-二氯乙烷等的鹵素化合物系溶劑，乙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸甲酯等的酯系溶劑，二甲亞砜(DMSO)、環(huán)丁砜等的硫化物系溶劑，乙腈、丙腈、丙烯腈等的腈系溶劑，甲酸、乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸等的有機酸系溶劑這樣的各種有機溶劑或者包含它們的混合溶劑等。
再有，有機半導體材料由于包含芳香族烴基、雜環(huán)基等共軛系，因此，一般地容易溶于芳香族烴系溶劑中。因此，甲苯、二甲苯、三甲苯、四甲苯、環(huán)己苯等是特別適合的溶劑。
(形成柵極絕緣層)如圖2(C)所示，向基板10噴出已在溶劑中溶解了柵極絕緣層材料的液體材料，在源電極11a、漏電極11b和半導體層13上(以下稱作基材上)形成了涂敷膜之后，通過從上述涂敷膜除去溶劑(即，干燥涂敷膜)來形成柵極絕緣層14。
作為柵極絕緣層14，種類不特殊限定。在此，最好使用有機材料，可列舉出以聚乙烯苯酚、聚酰亞胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯乙酸酯或者聚異丁烯為代表的聚烯烴系聚合物或者它們的共聚物等。
例如，用液滴噴出法滴下1％的聚甲基丙烯酸甲酯的乙酸丁酯溶液，使柵極絕緣層14形成為溝道部的柵極絕緣層的膜厚均勻，后述的柵極絕緣層的膜厚比溝道部的膜厚厚。
使用的溶劑只要不溶解有機半導體層即可，不特別限定，但在例如利用噴墨法噴出的情況下，最好能夠調(diào)節(jié)適于噴出的表面形狀、固態(tài)成分濃度和表面張力等。
在本實施方式中，在上述涂敷膜的干燥過程中，使該涂敷膜的周緣部處的局部的固態(tài)成分的析出開始。由于在最初就開始析出的周緣部析出很多該涂敷膜中包含的柵極絕緣層材料，因此，不減少該涂敷膜的外徑，就能夠得到圖2(C)的柵極絕緣層14所示出的形狀。
這時，通過調(diào)節(jié)涂敷膜邊緣的干燥速度比涂敷膜邊緣以外部分的干燥速度快，來進行溶劑的除去。例如，在基材上配置同量的液體材料形成涂敷膜時，與基材的接觸角越小，涂敷膜的外徑就越大。由于涂敷膜的外徑一大，就有干燥速度變大的趨勢，因此，噴出的液體材料對于基材表面的接觸角越小，干燥速度就越大。
通過親液化處理基材表面來使接觸角變小，通過疏液化處理基材表面來使接觸角變大。此外，通過在液體材料中添加表面活性劑和有機溶劑的表面張力調(diào)節(jié)劑，也能調(diào)節(jié)涂敷膜的外徑。
對基材上配置的涂敷膜邊緣(緣)中一加快進行干燥，在干燥的初期階段，在涂敷膜邊緣的溶劑就迅速蒸發(fā)，固態(tài)成分濃度上升。這時，涂敷膜緣部中的固態(tài)成分濃度一達到飽和濃度，在其緣部中，固態(tài)成分就局部析出。于是，由于該析出的固態(tài)成分而產(chǎn)生止銷住涂敷膜緣部的這樣的狀態(tài)。
此外，在噴出之前，通過提高溶解在液體材料中的溶質(zhì)濃度，能夠調(diào)節(jié)涂敷膜的緣部以外部分(半導體層13的上述間隙部上的柵極絕緣層14)中的析出的量。通過提高濃度，能夠增大該間隙部上的柵極絕緣層14的膜厚，通過降低濃度，能夠減小其膜厚。
通過反復多次進行包含了該有機材料的液體材料的噴出，也能夠形成中央部和外周部中膜厚不同的柵極絕緣層14。
(形成柵電極層)如圖2(D)所示，在柵極絕緣層13上形成柵電極層15。
柵電極層15可以使用與源電極11a和漏電極11b同樣的材料，但由于形成在有機材料上，因此，最好利用以噴墨法為代表的印刷法等涂敷法來形成。
該情況下，可以利用使用了含有金屬微粒和有機金屬化合物中至少一方的溶液的涂敷法來形成柵電極層15。在此，作為溶液，可以使用使金屬微粒分散在分散劑中的分散液、液體的有機金屬化合物、有機金屬化合物的溶液或者它們的混合物。
在此，在使用金屬微粒的情況下，為了提高分散性，也可以使有機物等吸附在其表面上后、再用有機物修飾表面使用。
此外，作為有機金屬化合物，例如，在含有金、銀、銅、鈀等的化合物和絡(luò)合物中，可以使用利用熱分解析出金屬的化合物。具體地說，可以例示出氯三乙基膦金(I)、氯三甲基膦金(I)、氯三苯基膦金(I)、銀(I)2，4-乙酰丙酮絡(luò)合物、三甲基膦(六氟乙酰丙酮)銀(I)絡(luò)合物、銅(I)六氟乙酰丙酮辛二烯絡(luò)合物等。
作為使用的分散劑，能夠分散上述的金屬微粒，若不引起凝聚即可，不特別限定。此外，作為溶劑，若溶解上述的有機金屬化合物即可，不特別限定。但是，最好使用的分散劑或溶劑不分散或溶解已形成的柵極絕緣層13。
作為這樣的分散劑或溶劑，具體地說，除了水以外，可例示甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇類，n-庚烷、n-辛烷、癸烷、甲苯、二甲苯、異丙基甲苯、杜烯、茚、二聚戊烯、四氫化萘、十氫化萘、環(huán)己苯等的烴系化合物，乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲乙醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲乙醚、1，2-二甲氧基乙烷、雙(2-甲氧基乙基)醚、p-二烷等的醚系化合物，碳酸亞丙酯、γ-丁內(nèi)酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、環(huán)己酮等的極性化合物。
這些中，從微粒的分散性和分散液的穩(wěn)定性、有機金屬化合物的溶解性的觀點來說，優(yōu)選是水、醇類、烴系化合物、醚系化合物，作為更好的分散劑或溶劑，可以例示水、烴系化合物。這些分散劑或溶劑可以單獨或者作為2種以上的混合物來使用。
使用液滴噴出法涂敷具有這些金屬微粒和有機金屬化合物的至少一方的液體材料。也可以在液體材料涂敷后，在除去溶劑使用金屬微粒的情況下，以提高金屬微粒間的電氣接觸為目的進行熱處理。利用由于溶劑的沸點與各材料和金屬導電層的熱膨脹系數(shù)差所產(chǎn)生的裂縫的產(chǎn)生溫度，來限制該熱處理的上限溫度。特別是為了抑制金屬導電層發(fā)生裂縫，最好在室溫(25℃)以上、200℃以下進行。接著，除了通常的利用熱板、電爐等的處理以外，也可以利用燈退火來進行熱處理。
或者，在由導電性高分子材料構(gòu)成的有機導電材料中也能形成。作為導電性高分子材料，可以使用PEDOT/PSS(聚亞乙基二羥基噻吩/聚磺化苯乙烯(polystyrenesulfonate))水溶液。使用上述的液滴噴出法涂敷該PEDOT(0.5重量％)/PSS(0.8重量％)水溶液。也可以在涂敷了液體材料后，根據(jù)需要，通過實施后處理(例如加熱、照射紅外線、賦予超聲波等)來形成。在此，由于PSS具有酸性，因此，PEDOT/PSS的比例一大，金屬膠體的分散性就降低，所以最好PEDOT/PSS相對于金屬微粒在1％～10％的范圍內(nèi)。接著，根據(jù)導電性高分子材料的耐熱性的限制，期望在室溫以上、200℃以下進行退火處理。
再有，本實施方式中記述的半導體裝置，只要在基板上包括有機TFT能在商業(yè)貿(mào)易中進行轉(zhuǎn)讓的形式即可，也可以是半成品，例如，包括液晶顯示裝置、有機EL裝置、電泳顯示裝置等。通過在有機TFT的像素電極上配置光電材料來形成它們。
<實施方式2>
圖3示出了在二維顯示器的像素電極50的驅(qū)動中使用了實施方式1的半導體裝置中的有機TFT的例子。在該圖中，在與圖1相對應(yīng)的部分上標記同一符號。
與未圖示的行譯碼器連接的行選擇線51與柵電極15連接，與未圖示的列譯碼器連接的數(shù)據(jù)線52通過TFT1的源漏電極11與像素電極50連接。該TFT1也與圖1的TFT1同樣地，將柵極絕緣層14的膜厚在柵電極層15的正下方的溝道區(qū)域內(nèi)形成得薄，向著柵電極層15端部逐漸增大。
<實施方式3>
以上說明的半導體裝置可以組裝到各種電子設(shè)備中。以下，關(guān)于用具有半導體裝置的本發(fā)明的電子設(shè)備的制造方法進行制造的電子設(shè)備進行說明。
(電子報紙)圖4是示出在電子報紙中適用了本發(fā)明的電子設(shè)備的情況下的實施方式的主體圖。該圖中示出的電子報紙600具有主體601和顯示單元602，所述主體601由具有與紙同樣的質(zhì)感和柔軟性的可再寫薄片構(gòu)成。在這樣的電子報紙600中，顯示單元602由例如上述的電泳顯示裝置構(gòu)成。
(顯示器)圖5是示出將本發(fā)明的電子設(shè)備適用在顯示器中的情況下的實施方式的圖，(a)是剖面圖，(b)是平面圖。該圖中示出的顯示器800具有主體部801和對于該主體部801可自由拆裝地設(shè)置的電子報紙600。再有，該電子報紙600是如上所述的結(jié)構(gòu)，即，與圖4中示出的結(jié)構(gòu)相同。
主體部801在其側(cè)部(圖中右側(cè))形成可插入電子報紙600的插入口805，此外，在內(nèi)部設(shè)有兩組傳送輥對802a、802b。若通過插入口805向主體部801內(nèi)插入電子報紙600，則電子報紙600就在被傳送輥對802a、802b夾持的狀態(tài)下設(shè)置在主體部801。
此外，在主體部801的顯示面?zhèn)?下圖(b)中，紙面面前側(cè))形成矩形的孔部803，在該孔部803中嵌入透明玻璃板804。這樣，就能夠從主體部801的外部看到已設(shè)置在主體部801中的狀態(tài)的電子報紙600。即，在該顯示器800中，通過在透明玻璃板804看已設(shè)置在了主體部801中的狀態(tài)的電子報紙600來構(gòu)成顯示面。
此外，在電子報紙600的插入方向前端部(圖中左側(cè))設(shè)有端子部806，在主體部801的內(nèi)部設(shè)有在主體部801中設(shè)置了電子報紙600的狀態(tài)下連接端子部806的插口807。與該插口807電氣性連接著控制器808和操作部809。
在這樣的顯示器800中，電子報紙600可自由拆裝地設(shè)置在主體部801中，也可以在從主體部801拆下的狀態(tài)下攜帶使用。
此外，在這樣的顯示器800中，電子報紙600由如上所述電泳顯示裝置構(gòu)成。
再有，本發(fā)明的電子設(shè)備不限定于對如上所述的裝置的適用，例如，可以列舉出具有電視機、取景器型、監(jiān)視器直視型的磁帶錄像機、汽車駕駛導航裝置、尋呼機、電子筆記本、臺式電子計算機、電子報紙、文字處理機、個人計算機、工作站、可視電話、POS終端、觸摸屏等設(shè)備，可以在這些的各種電子設(shè)備的顯示部中適用上述的半導體裝置。
再有，本發(fā)明的半導體裝置不限定于上述的實施方式，可以在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)加以各種各樣的變形。
權(quán)利要求
1.一種半導體裝置，其中，包括在基板上間隔配置的第一及第二電極，與所述第一及第二電極對置且覆蓋所述第一及第二電極的各自至少一部分而配置的柵電極，配置在所述第一及第二電極、與所述柵電極相互之間的半導體層，和配置在所述柵電極和所述半導體層相互之間的柵極絕緣層；并且，在所述柵電極、與所述第一及第二電極相重疊的區(qū)域上形成的所述柵極絕緣層的膜厚大于在所述第一及第二電極之間上形成的所述柵極絕緣層的膜厚。
2.一種半導體裝置，其中，包括在基板上形成的第一及第二電極，在所述第一及第二電極上覆蓋所述第一及第二電極之間而形成的半導體層，在所述半導體層上形成的柵極絕緣層，和在所述絕緣層上形成的柵電極；并且，所述柵電極具有與所述第一及第二電極相重疊的部分，在所述柵電極、與所述第一及第二電極相重疊的區(qū)域上形成的所述柵極絕緣層的膜厚大于在所述第一及第二電極之間上形成的所述柵極絕緣層的膜厚。
3.如權(quán)利要求1或2所述的半導體裝置，其中，在所述第一及第二電極之間形成的所述半導體層是溝道區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1～3中任意一項所述的半導體裝置，其中，所述柵極絕緣層的膜厚形成為從在所述第一及第二電極之間上形成的部分向在所述柵電極、與所述第一及第二電極相重疊的區(qū)域上形成的部分逐漸增大。
5.一種電子設(shè)備，其中，具備權(quán)利要求1～4中任意一項所述的半導體裝置。
6.一種半導體裝置的制造方法，其中，包括在基板上形成間隔的第一及第二電極的工序，在所述第一及第二電極的間隔區(qū)域、和所述第一及第二電極上形成半導體層的工序，覆蓋所述半導體層地形成柵極絕緣層的工序，和在所述柵極絕緣層上形成柵電極層的工序；并且，所述柵極絕緣層形成為在所述柵電極與所述第一及第二電極相重疊的區(qū)域上形成的所述柵極絕緣層的膜厚大于在所述第一及第二電極之間上形成的所述柵極絕緣層的膜厚。
7.如權(quán)利要求6所述的半導體裝置的制造方法，其中，形成所述柵極絕緣層的工序包括在所述半導體層上賦予將柵極絕緣層材料溶解在溶劑中而成的液體材料并形成涂敷膜的工序，和從所述涂敷膜除去溶劑的工序。
8.如權(quán)利要求7所述的半導體裝置的制造方法，其中，從所述涂敷膜除去溶劑的工序調(diào)節(jié)為所述涂敷膜的邊緣的干燥速度比所述涂敷膜的邊緣以外的部分的干燥速度快。
9.如權(quán)利要求7或者8所述的半導體裝置的制造方法，其中，在形成所述柵極絕緣層的工序之前，進行減小賦予所述液體材料的區(qū)域相對于所述液體材料的接觸角的處理。
10.如權(quán)利要求7或者8所述的半導體裝置的制造方法，其中，在形成所述柵極絕緣層的工序之前，通過向所述液體材料中添加表面張力調(diào)節(jié)劑，而減小賦予所述液體材料的區(qū)域相對于所述液體材料的接觸角。
11.如權(quán)利要求7～10中任意一項所述的半導體裝置的制造方法，其中，所述液體材料從液滴噴出裝置噴出并被賦予給所述半導體層。
12.一種電子設(shè)備的制造方法，其中，采用權(quán)利要求6～11中任意一項所述的半導體裝置的制造方法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有TFT的半導體裝置，其能避免在使用液體材料制成的TFT柵電極層端部的絕緣擊穿和寄生電容增大。其中包括在基板上間隔配置的第一和第二電極；與第一和第二電極對置且覆蓋第一和第二電極各自的至少一部分而配置的柵電極；配置在第一和第二電極與柵電極相互之間的半導體層；以及配置在柵電極與半導體層相互之間的柵極絕緣層，在柵電極與第一和第二電極重疊的區(qū)域上形成的柵極絕緣層的膜厚比形成在第一和第二電極之間上形成的柵極絕緣層的膜厚要厚。
文檔編號H01L21/02GK1848456SQ20061008419
公開日2006年10月18日 申請日期2006年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者守谷壯一 申請人:精工愛普生株式會社