專利名稱：半導體裝置、顯示裝置和電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體裝置、顯示裝置和電子裝置，特別涉及包括有機半導體層的薄膜晶體管構(gòu)造的半導體裝置、包括該半導體裝置的顯示裝置和電子裝置。
背景技術(shù)：
采用有機半導體層作為有源層(在該有源層中形成有溝道區(qū)域)的半導體裝置或者所謂的有機薄膜晶體管(有機TFT)根據(jù)柵極電極、源極電極和漏極電極相對于有機半導體層的位置關(guān)系被分成四種類型。例如，柵極電極位于低于有機半導體層的層中的底柵結(jié)構(gòu)包括兩種類型，即源極電極和漏極電極位于有機半導體層上的頂接觸結(jié)構(gòu)以及源極電極和漏極電極位于有機半導體層下的底接觸結(jié)構(gòu)(見“Advanced Materials, ” (2002)， vol. 14，p. 99)。在這些結(jié)構(gòu)中，頂接觸結(jié)構(gòu)在源極電極和漏極電極與有機半導體層之間提供更加可靠的接觸，是高可靠性的電極結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
通常認為，在采用有機半導體層的半導體裝置中，在用作有源層的有機半導體層中用于電荷傳導的溝道區(qū)域是極為有限的區(qū)域，該極為有限的區(qū)域為從與柵極絕緣膜的界面至幾個分子層(至lOnm)的層。然而，在上述的底柵、頂接觸結(jié)構(gòu)的半導體裝置中，源極電極和漏極電極與有機半導體層中不成為溝道區(qū)域的非有源區(qū)域接觸。因此，有機半導體層的非有源區(qū)域作為高電阻成分插設在源極電極和漏極電極與溝道區(qū)域之間，并且難以降低相對于溝道區(qū)域的接觸電阻(注入電阻)。盡管非有源區(qū)域的電阻可以通過使有機半導體層變薄而減小，但是難以在大面積工藝中均勻地形成薄到約IOnm的極薄膜。另外，在這樣的極薄膜的區(qū)域中，難以將優(yōu)良的特性賦予有機半導體層，并且有機半導體層中的溝道區(qū)域傾向于在膜形成之后的工藝中被損傷。因此，希望提供一種半導體裝置，其中在提供源極電極和漏極電極與有機半導體層之間的可靠接觸的頂接觸結(jié)構(gòu)中，在確保有機半導體層的膜質(zhì)量的同時使接觸電阻降低，由此使該半導體裝置的可靠性和功能性得以改善。另外，所希望的是提供通過包括這樣的半導體裝置而使功能性得以改善的顯示裝置和電子裝置。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所提供的半導體裝置包括柵極電極，設置在基板上；柵極絕緣膜，覆蓋柵極電極；有機半導體層，設置在柵極絕緣膜上；以及源極電極和漏極電極， 設置在有機半導體層上。有機半導體層設置為在柵極絕緣膜插設在有機半導體層和柵極電極之間的狀態(tài)下疊置在柵極電極上方，并且設置為在柵極電極的寬度內(nèi)。此外，在柵極電極在柵極電極的寬度方向上夾在源極電極和漏極電極之間的狀態(tài)下，源極電極和漏極電極各自的端部設置為在有機半導體層上彼此相對。
本發(fā)明還提供包括根據(jù)本發(fā)明上述實施例的半導體裝置的顯示裝置和電子裝置。在這樣構(gòu)造的半導體裝置(底柵、頂接觸結(jié)構(gòu)的有機薄膜晶體管)中，源極電極和漏極電極與有機半導體層之間具有可靠的接觸。另外，特別地，有機半導體層設置在柵極電極的寬度方向上的范圍內(nèi)。因此，在有機半導體層的插設在源極電極和漏極電極之間的部分中，位于源極電極和漏極電極之間且設置在有機半導體層和柵極絕緣膜之間的邊界部分中的整個表面形成溝道區(qū)域。因此，溝道區(qū)域與源極電極和漏極電極直接接觸。因此，可消除溝道區(qū)域與源極電極和漏極電極之間的電阻成分，而不依賴于有機半導體層的膜厚度。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，甚至在底柵、頂接觸結(jié)構(gòu)的情況下，也可消除溝道區(qū)域與源極電極和漏極電極之間的電阻成分，而不依賴于有機半導體層的膜厚度。因此，能夠在保證有機半導體層的膜質(zhì)量的同時相對于溝道區(qū)域減小接觸電阻(注入電阻)，并且改善有機半導體裝置的可靠性和功能性。還能夠改善采用這樣構(gòu)造的半導體裝置形成的顯示裝置和電子裝置的可靠性和功能性。


圖1是根據(jù)第一實施例的半導體裝置的構(gòu)造的截面圖和平面圖；圖2A至2E是制造根據(jù)第一實施例的半導體裝置的第一方法的截面工藝圖；圖3A至3E是制造根據(jù)第一實施例的半導體裝置的第二方法的截面工藝圖；圖4是根據(jù)第二實施例的半導體裝置的構(gòu)造的截面圖和平面圖；圖5A至5E是制造根據(jù)第二實施例的半導體裝置的方法示例的截面工藝圖；圖6是根據(jù)第三實施例的半導體裝置的構(gòu)造的截面圖和平面圖；圖7A至7E是制造根據(jù)第三實施例的半導體裝置的方法示例的截面工藝圖；圖8是根據(jù)第四實施例的顯示裝置示例的截面圖；圖9是根據(jù)第四實施例的顯示裝置的電路構(gòu)造的示意圖；圖10是采用根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置的電視機的透視圖；圖IlA和IlB是采用根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置的數(shù)字相機的透視圖，圖IlA 是數(shù)字相機的從前側(cè)觀察的透視圖，而圖IlB是數(shù)字相機的從后側(cè)觀察的透視圖；圖12是采用根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置的筆記本個人計算機的透視圖；圖13是采用根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置的攝像機的透視圖；以及圖14A、14B、14C、14D、14E、14F和14G是采用根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置的諸如便攜式電話的便攜式終端裝置的外觀圖，圖14A是便攜式電話在打開狀態(tài)下的前視圖，圖 14B是便攜式電話在打開狀態(tài)下的側(cè)視圖，圖14C是便攜式電話在閉合狀態(tài)下的前視圖，圖 14D是便攜式電話在閉合狀態(tài)下的左側(cè)視圖，圖14E是便攜式電話在閉合狀態(tài)下的右側(cè)視圖，圖14F是便攜式電話在閉合狀態(tài)下的俯視圖，而圖14G是便攜式電話在閉合狀態(tài)下的仰視圖。
具體實施例方式在下文，將參考附圖以下面的順序描述本公開的優(yōu)選實施例。1.第一實施例(半導體裝置實施例的示例)2.第二實施例(具有保護膜的半導體裝置實施例的示例)
3.第三實施例(半導體裝置實施例的示例，其中有機半導體層具有臺階形狀)4.第四實施例(采用薄膜晶體管的顯示裝置的應用示例)5.第五實施例(電子裝置的應用示例)附帶地，在第一至第三實施例中，相同的構(gòu)成元件由相同的附圖標記表示，并且將省略其重復的描述。 1.第一實施例>><半導體裝置的構(gòu)造>圖1是根據(jù)第一實施例的半導體裝置1的截面圖和平面圖。該截面圖對應于沿著平面圖的A-A’線剖取的截面。這些圖所示的半導體裝置1是底柵、頂接觸結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管。柵極絕緣膜15以覆蓋在一個方向上延伸的柵極電極13的狀態(tài)提供在基板11上。有機半導體層17提供在柵極絕緣膜15上。有機半導體層17被圖案化成位于柵極電極13上方的島狀形狀并且被以層疊在柵極電極13上方的狀態(tài)來提供，柵極絕緣膜15插設在有機半導體層17和柵極電極13之間。另外，源極電極19s和漏極電極19d在彼此相對的位置處提供在柵極絕緣膜15上，柵極電極13位于源極電極19s和漏極電極19d之間。使源極電極19s和漏極電極19d的邊緣部分疊置在有機半導體層17上，該源極電極19s和漏極電極19d的邊緣部分在柵極電極13插設在源極電極19s和漏極電極19d之間的狀態(tài)下設置為彼此相對。在上面的構(gòu)造中，根據(jù)該第一實施例，有機半導體層17設置為在柵極電極13的寬度內(nèi)疊置在柵極電極13的上部上。就是說，當在源極電極19s和漏極電極19d側(cè)的平面圖中觀察半導體裝置1時，有機半導體層17的在柵極電極13的寬度方向上的兩個邊緣與柵極電極13的邊緣重疊，或者設置在柵極電極13的邊緣內(nèi)。柵極電極13的邊緣和有機半導體層17的邊緣之間的平面間隔d滿足d > 0。另外，希望有機半導體層17具有這樣的截面形狀有機半導體層17的在柵極電極13的寬度方向上的兩個邊緣的膜厚度小于有機半導體層17的在該寬度方向上的中央部分的膜厚度t。在此情況下，使有機半導體層17中具有膜厚度t的中央部分至少是夾在源極電極19s和漏極電極19d之間的部分且是從源極電極19s和漏極電極19d露出的部分。 使該有機半導體層17的中央部分的膜厚度t為足以在形成半導體裝置1的更高層的工藝中防止有機半導體層17和柵極絕緣膜15間的界面(即，溝道區(qū)域)被損傷的厚度。盡管取決于形成有機半導體層17的材料，但是這樣的膜厚度t例如為30nm或更大，并且優(yōu)選為 50nm或更大。例如，使上述形狀的有機半導體層17的位于柵極電極13的寬度方向的兩側(cè)的側(cè)壁構(gòu)成錐形形狀。在錐形形狀的情況下，錐形形狀的側(cè)壁和柵極絕緣膜15的表面之間形成的角不作限定，只要有機半導體層17的中央部分的膜厚度t是所需的膜厚度。附帶地，對于有機半導體層17而言，在源極電極19s和漏極電極19d層疊于其上的部分且夾在源極電極19s和漏極電極19d之間的部分中具有上述截面形狀就足夠了。因此，有機半導體層17的在源極電極19s和漏極電極19d旁側(cè)的部分可形成為寬于柵極電極 13。另外，源極電極19s和漏極電極19d至少層疊在有機半導體層17的在柵極電極13 的寬度方向上的邊緣上就足夠了，源極電極19s和漏極電極19d不需要疊置為到達有機半導體層17的中央部分(膜厚度t的部分)。從減小柵極電極13與源極電極19s和漏極電極19d之間的寄生電容的角度來看，希望源極電極19s和漏極電極19d疊置在有機半導體層17上的寬度很小。下面，將從最下層開始順序描述形成上述各構(gòu)件的材料的細節(jié)?！椿?1>至少基板11的表面保持絕緣就足夠了。不僅玻璃基板而且塑料基板、金屬箔基板和紙板等也可用作基板11。塑料基板的示例包括聚醚砜、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚縮醛、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate)、聚乙基醚酮(polyethyletherketone)和聚烯烴。通過將絕緣樹脂層疊到由鋁、鎳或不銹鋼等制作的金屬箔而形成的基板用作金屬箔基板。另外，功能膜可以形成在這些基板上，功能膜例如為用于改善粘合性和平整度的緩沖層或用于改善氣體阻擋特性的阻擋膜等。塑料基板或采用金屬箔的基板用于獲得可彎曲性。〈柵極電極13>金屬材料或有機金屬材料用于柵極電極13。用于柵極電極13的金屬材料包括金 (Au)、鉬(Pt)、鈀(Pd)、銀(Ag)、鎢(W)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、鋁(Al)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、銅(Cu)、 鎳(Ni)、銦an)、錫(Sn)、錳(Mn)、釕(Ru)和銣(Rb)。這些金屬材料可以單獨使用或以化合物使用。用于柵極電極13的有機金屬材料包括(3，4_亞乙基二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)[PED0T/PSS]、四硫富瓦烯/四氰基對醌二甲烷[TTF/TCNQ]等。如上所述的形成柵極電極13的材料膜的形成不僅可通過真空沉積法(諸如，電阻加熱沉積法或者濺射等) 來進行，而且可通過采用墨膏(ink paster)的上述涂布法來進行。膜形成也可通過鍍敷法 (例如，電鍍、無電鍍等)來進行。<柵極絕緣膜15>無機絕緣膜或有機絕緣膜可用作柵極絕緣膜15。氧化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化鈦或氧化鉿等用作無機絕緣膜。諸如濺射法、電阻加熱沉積法、物理氣相沉積法(PVD)或化學氣相沉積法(CVD)等的真空工藝用于這些無機絕緣膜的形成。此外，用于其中溶解有原材料的溶液的溶膠-凝膠工藝可用于這些無機絕緣膜的形成。另一方面，例如，諸如聚乙烯苯酚、聚酰亞胺樹脂、酚醛清漆樹脂、肉桂酸樹脂、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、苯乙烯樹脂或聚對二甲苯(polyparaxylylene)等的聚合物材料可用作有機絕緣膜。涂布法或真空工藝用于這些有機絕緣膜的形成。涂布法的示例包括旋涂法、氣刀涂布法、刮板涂布法、棒涂布法、刮刀涂布法、擠壓涂布法、逆轉(zhuǎn)輥涂布法、轉(zhuǎn)移輥涂布法、凹版印刷涂布法、吻涂法、流延涂布法、噴涂法、狹縫口涂布法、壓延涂布法和浸漬法。真空工藝的示例包括化學氣相沉積法和氣相沉積聚合法。<有機半導體層17>形成有機半導體層17的材料示例包括下面的材料-聚吡咯和聚吡咯的取代產(chǎn)物
-聚噻吩和聚噻吩的取代產(chǎn)物-諸如聚異硫茚等的異硫茚-諸如聚噻吩乙炔等的噻吩乙炔(thienylenevinylenes)-諸如聚對苯乙炔等的聚對苯乙炔(poly(p-phenylenevinylene))
-聚苯胺和聚苯胺的取代產(chǎn)物-聚乙炔-聚丁二炔-聚奧-聚芘-聚咔唑-聚硒酚-聚呋喃-聚對亞苯-聚吲哚-聚噠嗪-諸如聚乙烯咔唑、聚苯硫醚和聚亞乙烯基硫醚(polyvinylenesulfide)等的聚合物以及和多環(huán)的縮合產(chǎn)物-與上述材料的聚合物具有相同重復單元的低聚物-并苯，例如，萘并萘、并五苯、并六苯、并七苯、二苯并五苯、四苯并五苯、芘、二苯并芘、篇(chrysene)、二萘嵌苯、六苯并苯、滌綸、卵苯、夸特銳烯(quaterrylene)和循環(huán)蒽等，由諸如N、S或0的原子或諸如羰基的功能團取代并苯的一部分碳獲得的衍生物 (例如，三苯二噁嗪(triphenodioxazine)、三苯二噻嗪、并六苯-6，15-醌、迫咕噸并咕噸 (perixanthenoxanthene)等)，以及通過由其它功能團取代上述衍生物的氫獲得的衍生物-金屬酞菁-四硫富瓦烯和四硫富瓦烯衍生物-四硫并環(huán)戊二烯(tetrathiapentalene)和四硫并環(huán)戊二烯衍生物-萘-1，4，5，8-四羧酸二酰亞胺、N，N，-二(4_三氟苯甲基)萘_1，4，5，8_四羧酸二酰亞胺、N，N，- 二(1H，IH-全氟辛基)、N，N，- 二(1H，IH-全氟丁基)、N，N，- 二辛基萘-1，4，5，8-四羧酸二酰亞胺衍生物和諸如萘-2，3，6，7-四羧酸二酰亞胺的萘四羧酸二酰亞胺-蒽四羧酸二酰亞胺例如蒽-2，3，6，7-四羧酸二酰亞胺的稠環(huán)四羧酸二酰亞胺，-富勒烯，例如，C60、C70、C76、C78和C84等及它們的衍生物-碳納米管，例如，SffNT等，以及-染料，例如，部花青染料和半花青染料等及它們的衍生物。涂布法或真空工藝用于由上面的有機半導體材料制成的膜的形成。涂布法的示例包括旋涂法、氣刀涂布法、刮板涂布法、棒涂布法、刮刀涂布法、擠壓涂布法、逆轉(zhuǎn)輥涂布法、 轉(zhuǎn)移輥涂布法、凹版印刷涂布法、吻涂法、流延涂布法、噴涂法、狹縫口涂布法、壓延涂布法和浸漬法。真空工藝的示例包括氣相沉積法，例如電阻加熱沉積或濺射等。<源極電極19s/漏極電極19d>源極電極19s和漏極電極19d的形成材料與柵極電極13的材料相同。具體地，該材料與有機半導體層17形成歐姆接觸就足夠了?！粗圃旆椒?1)>將參考圖2A至2E的截面工藝圖描述在有機半導體材料層上直接形成抗蝕劑圖案的方法，以作為根據(jù)第一實施例的半導體裝置1的制造方法的第一示例。首先，如圖2A所示，柵極電極13圖案化形成在基板11上。在此情況下，在形成如上所述的形成柵極電極13的電極材料膜后，抗蝕劑圖案(未示出)通過光刻法形成在電極材料膜上，并且以抗蝕劑圖案作作為掩模圖案化蝕刻電極材料膜，從而獲得柵極電極13。在完成蝕刻后，去除抗蝕劑圖案。接下來，柵極絕緣膜15以覆蓋柵極電極13的狀態(tài)形成在基板11的整個表面上。 在此情況下，例如，通過旋涂法涂布形成由聚乙烯苯酚(PVP)制成的柵極絕緣膜15。接下來，有機半導體材料層17a形成在柵極絕緣膜15上。在此情況下，有機半導體材料層17a采用高耐有機溶劑的有機半導體材料形成。因此，例如，由聚(3-己基噻吩) (P3HT)制成的有機半導體材料層17a通過旋涂法形成為具有50nm的膜厚度。然后，如圖2B所示，光刻法用于在有機半導體材料層17a上形成抗蝕劑圖案21。 使抗蝕劑圖案21具有與柵極電極13的寬度基本上相同的寬度且形成在元件區(qū)域中。附帶地，希望由氟基樹脂制作的抗蝕劑材料用于該情況下形成的抗蝕劑圖案21。由此能夠防止有機半導體材料層17a受到損傷，且能夠進行相對于有機半導體材料層17a選擇性地溶解且去除抗蝕劑材料的顯影工藝。在形成這樣形狀的抗蝕劑圖案21的光刻方法中，作為示例，可以進行以柵極電極 13作為掩模從基板11側(cè)施加曝光光的背側(cè)曝光。在此情況下，正性抗蝕劑材料用作抗蝕劑材料。通過這樣的背側(cè)曝光，與柵極電極13形狀相同的抗蝕劑圖案21可以在抗蝕劑圖案 21與柵極電極13完美重合的位置處獲得。附帶地，當需要裝置隔離時，從表面?zhèn)冗M行附加的曝光以在柵極電極13的延伸方向上圖案化抗蝕劑圖案21就足夠了。接下來，如圖2C所示，有機半導體材料層17a通過采用抗蝕劑圖案21作作為掩模的蝕刻而被圖案化蝕刻，從而有機半導體層17形成為疊置在柵極電極13上方。在此情況下，有機半導體層17的側(cè)壁通過進行各向同性蝕刻而形成為正錐形的形狀。另外，重要的是，蝕刻要充分進行到這樣的程度有機半導體層17包含在柵極電極13的寬度內(nèi)并且柵極電極13的寬度方向上的邊緣和有機半導體層17的邊緣之間的平面間距d為d > 0。這樣的有機半導體材料層17a的蝕刻通過各向同性干蝕刻來實現(xiàn)。例如，這樣的干蝕刻的示例為采用氧氣作為蝕刻氣體的反應離子蝕刻法。在完成蝕刻后，抗蝕劑圖案21 相對于有機半導體層17被選擇性地溶解并去除。接下來，如圖2D所示，電極材料膜19以覆蓋有機半導體層17的狀態(tài)形成在柵極絕緣膜15上。在此情況下，從上面描述的材料中選出與有機半導體層17形成良好歐姆接觸的材料，并且例如通過真空沉積法形成。接下來，如圖2E所示，源極電極19s和漏極電極19d通過圖案化電極材料膜19而形成。在此情況下，抗蝕劑圖案(未示出)通過采用光刻法而形成在電極材料膜19上，并且以抗蝕劑圖案作為掩模圖案化蝕刻電極材料膜，從而獲得源極電極19s和漏極電極19d。 重要的是，在此情況下，進行圖案化蝕刻以使得源極電極19s和漏極電極19d的端部至少層疊在有機半導體層17的在柵極電極13的寬度方向上的邊緣上，并且使得這些端部設置為在有機半導體層17上彼此相對。此時，源極電極19s和漏極電極19d的端部不需要形成為疊置在有機半導體層17的中央部分(膜厚度t的部分)上。在此情況下，通過采用水溶性蝕刻劑，電極材料膜19被圖案化蝕刻，而不影響有機半導體層17。在完成圖案化蝕刻后去除抗蝕劑圖案。因此，可獲得參考圖1描述的底柵、頂接觸結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管構(gòu)造的半導體裝置 1。<制造方法(2) >將參考圖3A至3E的截面工藝圖描述在有機半導體材料膜上形成抗蝕劑圖案的方法，以作為根據(jù)第一實施例的半導體裝置1的制造方法的第二示例，其中緩沖層插設在抗蝕劑圖案和有機半導體材料膜之間。首先，如圖3A所示，柵極電極13形成在基板11上，由PVP制作的柵極絕緣膜15以覆蓋柵極電極13的狀態(tài)形成，并且有機半導體材料層17a進一步形成在柵極絕緣膜15上。 至此的工藝以與前面第一示例中參考圖2A描述的方式類似的方式進行。然而，在此情況下形成的有機半導體材料層17a不必特別采用具有高耐有機溶劑的有機半導體材料。采用能夠提供適合于此情況下形成的半導體裝置的特性的有機半導體材料就足夠了。從而，由并五苯制作的有機半導體材料層17a通過例如真空沉積法形成為具有50nm的膜厚度。接下來，如圖;3B所示，金屬緩沖層23形成在有機半導體材料層17a上。金屬緩沖層23形成為使蝕刻能夠進行而不損傷有機半導體材料層17a的緩沖層。這樣的金屬緩沖層23例如由金、銅或鋁等制造，并且通過真空沉積法形成。接下來，抗蝕劑圖案21通過光刻法形成在金屬緩沖層23上。與第一示例一樣，抗蝕劑圖案21具有與柵極電極13的寬度基本相同的寬度并且形成在元件區(qū)域中。然而，因為在此情況下形成的抗蝕劑圖案21形成在金屬緩沖層23上，所以不需要考慮對有機半導體材料層17a的損傷，并且在此情況下形成的抗蝕劑圖案21可采用具有優(yōu)良圖案化特性的抗蝕劑材料。附帶地，當金屬緩沖層23薄到能透光時，在形成這樣形狀的抗蝕劑圖案21的光刻法中，可以進行以柵極電極13作為掩模從基板11側(cè)施加曝光光的背側(cè)曝光。在此情況下， 正性抗蝕劑材料用作抗蝕劑材料。通過這樣的背側(cè)曝光，與柵極電極13形狀相同的抗蝕劑圖案21可以在抗蝕劑圖案21與柵極電極13完美重疊的位置處獲得。附帶地，當需要裝置隔離時，從表面?zhèn)冗M行附加的曝光以在柵極電極13的延伸方向上圖案化抗蝕劑圖案21就足夠了。接下來，如圖3C所示，金屬緩沖層23通過采用抗蝕劑圖案21作為掩模蝕刻而別圖案化蝕刻。此時，通過進行采用水溶性蝕刻劑的濕蝕刻，僅金屬緩沖層23被圖案化蝕刻， 而不損傷有機半導體材料層17a。接下來，在層疊抗蝕劑圖案21的狀態(tài)下，以金屬緩沖層23作為掩模圖案化蝕刻有機半導體材料層17a，從而有機半導體層17形成為疊置在柵極電極13的上方。在此情況下，與第一示例一樣，有機半導體層17的側(cè)壁通過進行各向同性蝕刻而形成為正錐形的形狀。另外，重要的是，蝕刻要充分進行到這樣的程度有機半導體層17包含在柵極電極13 的寬度內(nèi)并且柵極電極13的寬度方向上的邊緣和有機半導體層17的邊緣之間的平面間距 d為d彡0。與第一示例一樣，有機半導體材料層17a的該蝕刻通過各向同性干蝕刻來實現(xiàn)。 就是說，例如，有機半導體材料層17a的該蝕刻通過采用氧氣作為蝕刻氣體的反應離子蝕刻來實現(xiàn)。在完成蝕刻后，通過采用水溶性蝕刻劑的濕蝕刻去除金屬緩沖層23，從而也去除保留在金屬緩沖層23上的抗蝕劑圖案21。其后，如第一示例的圖2D和圖2E所示形成源極電極和漏極電極。具體地講，首先，如圖3D所示，電極材料膜19以覆蓋有機半導體層17的狀態(tài)形成在柵極絕緣膜15上。在此情況下，從上述材料中選出與有機半導體層17形成良好歐姆接觸的材料，并且例如通過真空沉積法形成。接下來，如圖3E所示，源極電極19s和漏極電極19d通過圖案化電極材料膜19而形成。在此情況下，抗蝕劑圖案(未示出)通過光刻法而形成在電極材料膜19上，并且以抗蝕劑圖案作為掩模圖案化蝕刻電極材料膜，從而獲得源極電極19s和漏極電極19d。重要的是，在此情況下，進行圖案化蝕刻以使得源極電極19s和漏極電極19d的端部至少層疊在有機半導體層17的在柵極電極13的寬度方向上的邊緣上，并且使得這些端部設置為在有機半導體層17上彼此相對。此時，源極電極19s和漏極電極19d的端部不需要形成為疊置在有機半導體層17的中央部分(膜厚度t的部分)上。在此情況下，通過采用水溶性蝕刻劑，電極材料膜19被圖案化蝕刻，而不影響有機半導體層17。在完成圖案化蝕刻后去除抗蝕劑圖案。因此，可獲得參考圖1描述的底柵、頂接觸結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管構(gòu)造的半導體裝置 1。因為上述構(gòu)造的半導體裝置1是底柵、頂接觸結(jié)構(gòu)的有機薄膜晶體管，所以源極電極19s和漏極電極19d與有機半導體層17之間具有可靠的接觸。另外，具體地，有機半導體層17設置在柵極電極13的寬度方向上的范圍內(nèi)。因此，在有機半導體層17的夾在源極電極19s和漏極電極19d之間的部分中，位于源極電極19s和漏極電極19d之間的設置在有機半導體層17和柵極絕緣膜15之間的邊界部分中的整個表面形成為溝道區(qū)域ch。因此，源極電極19s和漏極電極19d與溝道區(qū)域ch直接接觸。因此，可消除溝道區(qū)域ch與源極電極19s和漏極電極19d之間的電阻成分，而不依賴于有機半導體層17的膜厚度。另外，有機半導體層17的在柵極電極13的寬度方向上的兩個側(cè)壁構(gòu)成錐形形狀。 因此，能夠相對于溝道區(qū)域減小接觸電阻(注入電阻)，并抑制溝道區(qū)域ch與源極電極19s 和漏極電極19d之間的寄生電容。因此，能夠減小源極電極19s和漏極電極19d相對于溝道區(qū)域ch的接觸電阻(注入電阻)，并通過在一定程度上保持有機半導體層17的膜厚度而保證溝道區(qū)域ch的膜質(zhì)量。因此，能夠減小接觸電阻并改善功能性，而不降低頂接觸結(jié)構(gòu)的可靠性，頂接觸結(jié)構(gòu)一直被認為提供了源極電極和漏極電極與有機半導體層之間的可靠接觸，但是在減小接觸電阻上存在困難。 2.第二實施例》〈半導體裝置的構(gòu)造〉圖4是根據(jù)第二實施例的半導體裝置2的截面圖和平面圖。該截面圖對應于沿著平面圖的A-A’線剖取的截面。與第一實施例一樣，這些圖所示的半導體裝置2是頂接觸、 底柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管。在半導體裝置2中，與第一實施例一樣，有機半導體層17在柵極電極13的寬度內(nèi)設置為疊置在柵極電極13上方，柵極絕緣膜15插設在有機半導體層17 和柵極電極13之間。該第二實施例的構(gòu)造包括層疊在有機半導體層17的上部上的絕緣保護膜25。其它構(gòu)造和形成其它各部分的材料與第一實施例類似。具體地講，在半導體裝置2中，提供在基板11上的柵極電極13被柵極絕緣膜15 覆蓋，圖案化成島狀形狀的有機半導體層17和保護膜25的疊層提供在柵極絕緣膜15的上部上，并且提供源極電極19s和漏極電極19d。該第二實施例的保護膜25是在圖案化形成有機半導體層17時保護有機半導體層 17不受損傷的膜。這樣的保護膜25由有機絕緣材料或無機絕緣材料形成。有機絕緣材料是特別優(yōu)選的，因為有機絕緣材料可在圖案化形成有機半導體層17時在與形成有機半導體層17的有機半導體材料膜相同的工藝中被蝕刻。碳氟化合物樹脂可用作這樣的有機絕緣材料。另外，在第二實施例中，與第一實施例一樣，其上層疊有上述保護膜25的有機半導體層17在柵極電極13的寬度內(nèi)設置為疊置在柵極電極13上方。就是說，當從源極電極 19s和漏極電極19d側(cè)的平面圖中觀察半導體裝置2時，有機半導體層17的在柵極電極13 的寬度方向上的兩個邊緣與柵極電極13的邊緣重疊，或者設置在柵極電極13的邊緣內(nèi)。柵極電極13的邊緣和有機半導體層17的邊緣之間的平面間隔d滿足d > 0。另外，與第一實施例一樣，希望有機半導體層17具有這樣的截面形狀有機半導體層17的在柵極電極13的寬度方向上的兩個邊緣的膜厚度小于有機半導體層17的在該寬度方向上的中央部分的膜厚度t。在此情況下，使有機半導體層17的具有膜厚度t的中央部分至少為夾在源極電極19s和漏極電極19d之間的部分且為從源極電極19s和漏極電極19d露出的部分。然而，在該第二實施例中，該有機半導體層17的中央部分的膜厚度t使有機半導體層17形成為具有穩(wěn)定膜質(zhì)量的膜且不需考慮在形成更高層的工藝中受到損傷就足夠了。盡管取決于形成有機半導體層17的材料，但是這樣的膜厚度t例如為30nm或更大，并且優(yōu)選為50nm或更大。與第一實施例一樣，使上述形狀的有機半導體層17的在柵極電極13的寬度方向上的側(cè)壁構(gòu)成錐形形狀。在錐形形狀的情況下，錐形形狀的側(cè)壁和柵極絕緣膜15的表面之間形成的角不作限制，只要有機半導體層17的中央部分的膜厚度t為所需的膜厚度。附帶地，與第一實施例一樣，對于有機半導體層17而言，在源極電極19s和漏極電極19d層疊于其上的部分中且在夾在源極電極19s和漏極電極19d之間的部分中具有上述截面形狀就足夠了。因此，有機半導體層17的在源極電極19s和漏極電極19d旁側(cè)的部分可形成為寬于柵極電極13。。另外，與第一實施例一樣，源極電極19s和漏極電極19d至少層疊在有機半導體層 17的在柵極電極13的寬度方向上的邊緣上就足夠了。因此，源極電極19s和漏極電極19d 不需要疊置為到達有機半導體層17的中央部分(膜厚度t的部分)，即不需要疊置為到達保護膜25。從減小柵極電極13與源極電極19s和漏極電極19d之間的寄生電容的角度來看，希望源極電極19s和漏極電極19d疊置在有機半導體層17上的寬度很小?！粗圃旆椒ā祵⒖紙D5A至5E的截面工藝圖描述如上所述的根據(jù)第二實施例的半導體裝置2 的制造方法。首先，如圖5A所示，柵極電極13形成在基板11上，由PVP制作的柵極絕緣膜15以覆蓋柵極電極13的狀態(tài)形成，并且有機半導體材料層17a進一步形成在柵極絕緣膜15上。 至此的工藝以與在根據(jù)第一實施例的半導體裝置的制造方法的第一示例中參考圖2A描述的方式相同的方式實現(xiàn)。然而，在此情況下形成的有機半導體材料層17a不需要特別采用具有高耐有機溶劑的有機半導體材料。采用能夠提供適合于在此情況下形成的半導體裝置的特性的有機半導體材料就足夠了。因此，例如，由并五苯制作的有機半導體材料層17a通過真空沉積法形成為具有50nm的膜厚度。接下來，如圖5B所示，保護膜25形成在有機半導體材料層17a上。該保護膜25 形成為用于保護有機半導體材料層17a的膜。這樣的保護膜25例如由碳氟化合物樹脂制成，并且通過旋涂法涂布形成。接下來，抗蝕劑圖案21通過采用光刻法形成在保護膜25上。與第一實施例的第一示例和第二示例一樣，抗蝕劑圖案21具有與柵極電極13的寬度基本上相同的寬度，并且形成在元件區(qū)域中。然而，因為在此情況下形成的抗蝕劑圖案21形成在保護膜25上，所以不需考慮對有機半導體材料層17a的損傷，并且在此情況下形成的抗蝕劑圖案21可采用具有優(yōu)良圖案化特性的抗蝕劑材料。另外，在形成該形狀的抗蝕劑圖案21的光刻法中，與第一示例一樣，作為示例可進行背側(cè)曝光，該背側(cè)曝光以柵極電極13作為掩模從基板11側(cè)施加曝光光。因此，在此情況下，正性抗蝕劑材料用作抗蝕劑材料。通過這樣的背側(cè)曝光，與柵極電極13形狀相同的抗蝕劑圖案21可以在抗蝕劑圖案21與柵極電極13完美重疊的位置處獲得。附帶地，當需要裝置隔離時，從表面?zhèn)冗M行附加的曝光以在柵極電極13的延伸方向上圖案化抗蝕劑圖案21就足夠了。接下來，如圖5C所示，通過采用抗蝕劑圖案21作為掩模的蝕刻，圖案化蝕刻保護膜25，并且進一步圖案化蝕刻有機半導體材料層17a。有機半導體層17和保護膜25的疊層形成為疊置在柵極電極13上方。在此情況下，與第一實施例的第一示例和第二示例一樣，至少有機半導體材料層 17a通過各向同性蝕刻而被蝕刻。有機半導體材料層17的側(cè)壁從而形成為正錐形的形狀。 重要的是，蝕刻要充分進行到這樣的程度有機半導體層17包含在柵極電極13的寬度內(nèi)并且柵極電極13的在寬度方向上的邊緣和有機半導體層17的邊緣之間的平面間距d為 d彡0。此時，在保護膜25由諸如碳氟化合物樹脂等的有機材料形成的情況下，保護膜25 和有機半導體材料層17a的圖案化蝕刻在同一工藝中進行。保護膜25和有機半導體材料層17a的該蝕刻通過各向同性干蝕刻進行。就是說，例如，保護膜25和有機半導體材料層 17a的該蝕刻通過采用氧氣為蝕刻氣體的反應離子蝕刻法來進行。附帶地，保護膜25的圖案化蝕刻和有機半導體材料層17a的圖案化蝕刻可以在各自獨立的工藝中進行。在完成蝕刻后，剩余的抗蝕劑圖案21相對于有機半導體層17和保護膜25而選擇性地溶解并去除。其后，與第一實施例的第一示例和第二示例一樣，形成源極電極和漏極電極。具體地講，首先，如圖5D所示，電極材料膜19以覆蓋已經(jīng)圖案化的保護膜25和有機半導體層17的狀態(tài)形成在柵極絕緣膜15上。在此情況下，例如，從上述材料中選出與有機半導體層17形成優(yōu)良歐姆接觸的材料，并且例如通過真空沉積法形成。接下來，如圖5E所示，源極電極19s和漏極電極19d通過圖案化電極材料膜19而形成。在此情況下，抗蝕劑圖案(未示出)通過采用光刻法形成在電極材料膜19上，并且電極材料膜以抗蝕劑圖案作為掩模而被圖案化蝕刻，從而獲得源極電極19s和漏極電極19d。 重要的是，在此情況下，進行圖案化蝕刻以使得源極電極19s和漏極電極19d的端部至少層疊在有機半導體層17的在柵極電極13的寬度方向上的邊緣上，并且使得這些端部設置為在有機半導體層17上彼此相對。此時，源極電極19s和漏極電極19d的端部不需要形成為疊置在有機半導體層17的中央部分(膜厚度t的部分)上，也就是，不需要形成為疊置在保護膜25上。在完成圖案化蝕刻后去除抗蝕劑圖案。因此，可獲得參考圖4描述的底柵、頂接觸結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管構(gòu)造的半導體裝置 2。因為上述構(gòu)造的半導體裝置2是底柵、頂接觸結(jié)構(gòu)的有機薄膜晶體管，所以源極電極19s和漏極電極19d與有機半導體層17之間具有可靠的接觸。另外，與第一實施例一樣，有機半導體層17設置在柵極電極13的寬度方向上的范圍內(nèi)。因此，與根據(jù)第一實施例的半導體裝置一樣，在有機半導體層17的夾在源極電極19s和漏極電極19d之間的部分中，位于源極電極19s和漏極電極19d之間的設置在有機半導體層17和柵極絕緣膜15之間的邊界部分中的整個表面形成為溝道區(qū)域ch。因此，源極電極19s和漏極電極19d與溝道區(qū)域ch直接接觸。因此，可消除溝道區(qū)域ch與源極電極19s和漏極電極19d之間的電阻成分，而不依賴于有機半導體層17的膜厚度。另外，與第一實施例一樣，有機半導體層17的在柵極電極13的寬度方向上的兩個側(cè)壁構(gòu)成錐形形狀。因此，能夠相對于溝道區(qū)域減小接觸電阻(注入電阻)，并抑制溝道區(qū)域ch與源極電極19s和漏極電極19d之間的寄生電容。特別地，根據(jù)該第二實施例的半導體裝置2具有有機半導體層17的上表面被保護膜25覆蓋的構(gòu)造。因此，保證了溝道區(qū)域ch的膜質(zhì)量，而使有機半導體層17不受制造工藝的損傷。因此，能夠減小源極電極19s和漏極電極19d相對于溝道區(qū)域ch的接觸電阻(注入電阻)，并且比第一實施例的構(gòu)造更可靠地保證溝道區(qū)域ch的膜質(zhì)量。因此，能夠減小接觸電阻并改善功能性，而不降低頂接觸結(jié)構(gòu)的可靠性，頂接觸結(jié)構(gòu)一直被認為提供了源極電極和漏極電極與有機半導體層之間的可靠接觸，但是在減小接觸電阻上存在困難。 第三實施例》〈半導體裝置的構(gòu)造〉圖6是根據(jù)第三實施例的半導體裝置3的截面圖和平面圖。該截面圖對應于沿著平面圖的A-A’線剖取的截面。與第一實施例和第二實施例一樣，這些圖所示的半導體裝置 3是頂接觸、底柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管。在半導體裝置3中，與第一實施例和第二實施例一樣， 有機半導體層27在柵極電極13的寬度內(nèi)設置為疊置在柵極電極13上方，柵極絕緣膜15 插設在有機半導體層27和柵極電極13之間。在這樣的構(gòu)造中，有機半導體層27的在柵極電極13的寬度方向上的兩個邊緣的膜厚度階式減小。其它構(gòu)造和形成其它各部件的材料與第一實施例類似。具體地講，在根據(jù)第三實施例的半導體裝置3中，與第一實施例一樣，基板11上的柵極電極13被柵極絕緣膜15覆蓋，圖案化成島狀形狀的有機半導體層27提供在柵極絕緣膜15上，并且提供源極電極19s和漏極電極19d。有機半導體層27具有這樣的截面形狀有機半導體層27的在柵極電極13的寬度方向上的兩個邊緣的膜厚度小于有機半導體層27的在該寬度方向上的中央部分的膜厚度 t，并且膜厚度朝著兩個邊緣階式減小。就是說，兩個邊緣的膜厚度相對于具有膜厚度t的中央部分以一階差減小。該第三實施例示出了兩個邊緣的膜厚度與中央部分的膜厚度t相比減小一個臺階的情況。在此情況下，使有機半導體層17中具有膜厚度t的中央部分至少是夾在源極電極 19s和漏極電極19d之間的部分且是從源極電極19s和漏極電極19d露出的部分。使這樣的有機半導體層27的中央部分的膜厚度t為足以防止有機半導體層27和柵極絕緣膜15之間的界面(S卩，溝道區(qū)域)在形成半導體裝置3的更高層的工藝中受到損傷的膜厚度。盡管取決于形成有機半導體層27的材料，但是這樣的膜厚度t例如為30nm 或更大，并且優(yōu)選為50nm或更大。另一方面，希望有機半導體層27中變薄的邊緣部分的膜厚度在該邊緣部分用作有機半導體層27的范圍內(nèi)很小。盡管取決于形成有機半導體層27 的材料，但是這樣的薄膜部分的膜厚度例如為約lOnm。這樣形狀的有機半導體層27在柵極電極13的寬度方向上的兩個邊緣可以形成為多個臺階的樓梯形狀，并且臺階的數(shù)量不作限定。然而，隨著樓梯形狀的臺階數(shù)的增加，有機半導體層27將更像第一實施例中的有機半導體層17的形狀。另外，相對于有機半導體層27的具有膜厚度t的中央部分以一階差(level difference)變薄的兩個邊緣部分可以構(gòu)成正錐形的形狀。與第一實施例一樣，具有上述截面形狀的有機半導體層27設置為在柵極電極13 的寬度內(nèi)疊置在柵極電極13上方。就是說，當從源極電極19s和漏極電極19d側(cè)的平面圖中觀察半導體裝置3時，有機半導體層27的在柵極電極13的寬度方向上的兩個邊緣與柵極電極13的邊緣重疊，或者設置在柵極電極13的邊緣內(nèi)。柵極電極13的邊緣和有機半導體層27的邊緣之間的平面間隔d滿足d > O。另外，與第一實施例和第二實施例一樣，對于有機半導體層27而言，在源極電極 19s和漏極電極19d層疊于其上的部分且在夾在源極電極19s和漏極電極19d之間的部分中具有上述截面形狀就足夠了。因此，有機半導體層27的在源極電極19s和漏極電極19d 旁側(cè)的部分可形成為寬于柵極電極13。另外，源極電極19s和漏極電極19d至少層疊在有機半導體層27的在柵極電極13 的寬度方向上的薄膜部分上就足夠了。因此，源極電極19s和漏極電極19d不需要疊置為到達有機半導體層27的中央部分(膜厚度t的部分)。與第一實施例一樣，從減小柵極電極13與源極電極19s和漏極電極19d之間的寄生電容的角度來看，希望源極電極19s和漏極電極19d疊置在有機半導體層17上的寬度很小。〈制造方法〉上述根據(jù)第三實施例的半導體裝置3例如可通過采用根據(jù)第一實施例的制造方法的第一示例并改變形成用于圖案化蝕刻有機半導體層27的抗蝕劑圖案時的光刻工藝來制造。下面的描述將參考圖7的截面工藝圖來進行。首先，如圖7A所示，柵極電極13形成在基板11上，由PVP制作的柵極絕緣膜15以覆蓋柵極電極13的狀態(tài)形成，并且有機半導體材料層27a進一步形成在柵極絕緣膜15上。 至此的工藝以與上述半導體裝置1的制造方法的第一示例中參考圖2A描述的方式類似的方式進行。具體地講，有機半導體材料層27a采用高耐有機溶劑的有機半導體材料(例如， 聚(3-己基噻吩)(P3HT)等)通過旋涂法形成為具有50nm的膜厚度。接下來，如圖7B所示，抗蝕劑圖案四通過采用光刻法形成在有機半導體材料層 27a上。在此情況下，抗蝕劑圖案通過采用半色調(diào)掩模的曝光或者兩步曝光而被暴露于光束，以使得抗蝕劑圖案在柵極電極13的寬度方向上的邊緣的曝光量不同于抗蝕劑圖案在柵極電極13的寬度方向上的中央部分的曝光量。由此獲得抗蝕劑圖案四，該抗蝕劑圖案四形成為該抗蝕劑圖案四的在柵極電極13的寬度方向上的兩個邊緣的膜厚度小于該抗蝕劑圖案四的中央部分的膜厚度。使抗蝕劑圖案四具有與柵極電極13的寬度基本上相同的寬度，并且形成在元件區(qū)域中。附帶地，與第一實施例的第一示例一樣，希望由氟基樹脂制作的抗蝕劑材料用于此情況下形成的抗蝕劑圖案四。通過采用與第一實施例的第一示例類似的顯影劑進行不損傷有機半導體材料層27a的顯影工藝。接下來，如圖7C所示，有機半導體材料層27a通過上述抗蝕劑圖案四而被圖案化蝕刻，從而有機半導體層27形成為疊置在柵極電極13上方。在此情況下，通過進行有機半導體材料層27a與抗蝕劑圖案四的各向異性蝕刻，抗蝕劑圖案四的形狀轉(zhuǎn)移到有機半導體材料層27a。從而，獲得有機半導體層27，該有機半導體層27設置為在柵極電極13的寬度內(nèi)疊置在柵極電極13上方，并且該有機半導體層27的截面形狀為該有機半導體層27在柵極電極13的寬度方向上的兩個邊緣的膜厚度小于該有機半導體層27在該寬度方向上的中央部分的膜厚度t。例如，如上所述的各向異性蝕刻通過采用氧氣作為蝕刻氣體的反應離子蝕刻來進行。在完成蝕刻后保留有抗蝕劑圖案四時，抗蝕劑圖案四被相對于有機半導體層27選擇性地溶解并去除。附帶地，僅保留在有機半導體層27的中央厚膜部分上的抗蝕劑圖案四可留下作為保護膜而不去除。其后，與第一實施例的第一示例一樣，形成源極電極和漏極電極。具體地講，首先，如圖7D所示，電極材料膜19以覆蓋有機半導體層27的狀態(tài)形成在柵極絕緣膜15上。在此情況下，例如，從上述材料選出與有機半導體層27形成良好歐姆接觸的材料，并通過真空沉積法形成。接下來，如圖7E所示，源極電極19s和漏極電極19d通過圖案化電極材料膜19而形成。在此情況下，抗蝕劑圖案(未示出)通過采用光刻法而形成在電極材料膜19上，并且以抗蝕劑圖案作為掩模圖案化蝕刻電極材料膜，從而獲得源極電極19s和漏極電極19d。 重要的是，在此情況下，進行圖案化蝕刻以使得源極電極19s和漏極電極19d的端部至少層疊在有機半導體層27的在柵極電極13的寬度方向上的邊緣上，并且使得這些端部設置為在有機半導體層17上彼此相對。此時，源極電極19s和漏極電極19d的端部不需要形成為疊置在有機半導體層17的中央部分(膜厚度t的部分)上。在此情況下，通過采用水溶性蝕刻劑，電極材料膜19被圖案化蝕刻，而不影響有機半導體層27。在完成圖案化蝕刻后去除抗蝕劑圖案。因此，可獲得參考圖6描述的底柵、頂接觸結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管構(gòu)造的半導體裝置3。因為上述構(gòu)造的半導體裝置3是底柵、頂接觸結(jié)構(gòu)的有機薄膜晶體管，所以源極電極19s和漏極電極19d與有機半導體層27之間具有可靠的接觸。另外，與其他實施例一樣，有機半導體層27設置在柵極電極13的寬度方向上的范圍內(nèi)。因此，與其他實施例一樣， 在有機半導體層27的夾在源極電極19s和漏極電極19d之間的部分中，位于源極電極19s 和漏極電極19d之間的設置在有機半導體層17和柵極絕緣膜15之間的邊界部分中的整個表面形成為溝道區(qū)域ch。因此，源極電極19s和漏極電極19d與溝道區(qū)域ch直接接觸。因此，可消除溝道區(qū)域ch與源極電極19s和漏極電極19d之間的電阻成分，而不依賴于有機半導體層17的膜厚度。特別地，在根據(jù)該第三實施例的半導體裝置3中，有機半導體層27的在柵極電極 13的寬度方向上的邊緣相對于有機半導體層27的中央部分以一階差變薄。因此，能夠減小相對于溝道區(qū)域的接觸電阻(注入電阻)，并抑制溝道區(qū)域ch與源極電極19s和漏極電極 19d之間的寄生電容。因此，能夠比其它實施例的構(gòu)造更加可靠地減小源極電極19s和漏極電極19d相對于溝道區(qū)域ch的接觸電阻。因此，能夠減小頂接觸結(jié)構(gòu)中的接觸電阻并改善功能性，而不降低可靠性，該頂接觸結(jié)構(gòu)一致被認為在源極電極和漏極電極與有機半導體層之間提供了可靠的接觸，但難于減小接觸電阻。根據(jù)本發(fā)明實施例的半導體裝置不限于第一至第三實施例所示的構(gòu)造和制造方法，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思進行各種修改，從而獲得類似的效果。例如，在蝕刻時用作掩模的抗蝕劑圖案的形成不限于采用光刻技術(shù)，而是也可通過印刷法直接形成圖案。印刷法的示例包括噴墨印刷、絲網(wǎng)印刷、膠印、照相凹版印刷、苯胺印刷和微接觸印刷。另外，第三實施例可與第二實施例結(jié)合，以在有機半導體層27中的膜厚度t的中央部分上提供由絕緣材料制造的保護膜。 4.第四實施例》接下來，將描述包括薄膜晶體管的顯示裝置的構(gòu)造，該薄膜晶體管具有上述實施例中描述的構(gòu)造。下面，作為顯示裝置的示例，將描述采用有機電致發(fā)光元件EL的有源矩陣型顯示裝置。〈顯示裝置的層構(gòu)造〉圖8是應用本發(fā)明的顯示裝置30的三個像素的構(gòu)造的示意圖。顯示裝置30通過采用如第一至第三實施例之一所示的根據(jù)本發(fā)明實施例的薄膜晶體管形成。下面作為示例示出了包括第一實施例中描述的半導體裝置1(即，底柵、頂接觸結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管)的構(gòu)造。如圖8所示，顯示裝置30是有源矩陣型顯示裝置30，其中采用薄膜晶體管1的像素電路和連接到該像素電路的有機電致發(fā)光元件EL設置在基板11上的每個像素中?；?1的設置有采用薄膜晶體管1的像素電路的頂部被鈍化膜31覆蓋，并且平坦化絕緣膜33提供在鈍化膜31上。到達每個薄膜晶體管1的連接孔31a提供在平坦化絕緣膜33和鈍化膜31中。通過每個連接孔31a連接到薄膜晶體管的像素電極35設置并形成在平坦化絕緣膜33上。每個像素電極35的周邊被用于裝置隔離的窗口絕緣膜37覆蓋。各裝置隔離的像素電極35的表面由各顏色的有機發(fā)光功能層39r、39g和39b覆蓋，并且每個像素共用的共用電極41進一步以覆蓋有機發(fā)光功能層39r、39g和39b的狀態(tài)提供。有機發(fā)光功能層 39r、39g和39b的每一個為至少包括有機發(fā)光層的層疊結(jié)構(gòu)并且可以具有每個像素共用的層，至少該有機發(fā)光層圖案化形成為逐個像素不同的構(gòu)造。共用電極41例如形成為陰極， 并且當在此情況下制造的顯示裝置為從基板11的相反側(cè)提取發(fā)射光的頂發(fā)射型時，使共用電極41形成為透光電極。因此，有機電致發(fā)光元件EL形成在各像素a的部分中，其中有機發(fā)光功能層39r、 39g和39b夾在像素電極35和共用電極41之間。附帶地，盡管未示出，但是保護層進一步提供在形成這些有機電致發(fā)光元件EL的基板11上，并且通過粘合劑層疊密封基板以形成顯示裝置30?！达@示裝置的電路構(gòu)造〉圖9是顯示裝置30的電路構(gòu)造圖的示例。應當注意的是，下面所述的電路構(gòu)造僅為示例。如圖9所示，顯示區(qū)域Ila和在顯示區(qū)域Ila周邊的周邊區(qū)域lib設置在顯示裝置30的基板11上。顯示區(qū)域Ila形成為像素陣列部分，其中多個掃描線51和多個信號線 53設置為垂直和水平，并且其中一個像素a被提供為對應于多個掃描線51和多個信號線 53的一個交叉點。另外，用于掃描和驅(qū)動掃描線51的掃描線驅(qū)動電路55以及用于對應于信號線53的亮度信息來提供視頻信號(即輸入信號)的信號線驅(qū)動電路57設置在周邊區(qū)域lib中。在掃描線51和信號線53的每個交叉點處提供的像素電路例如包括用于開關(guān)的薄膜晶體管Trl、用于驅(qū)動的薄膜晶體管Tr2、存儲電容器Cs和有機電致發(fā)光元件EL。在顯示裝置30中，從信號線53經(jīng)由用于開關(guān)的薄膜晶體管Trl寫入的視頻信號通過掃描線驅(qū)動電路陽的驅(qū)動保存在存儲電容器Cs中。然后，對應于保存信號量的電流從用于驅(qū)動的薄膜晶體管Tr2提供到有機電致發(fā)光元件EL，并且有機電致發(fā)光元件EL以對應于電流值的亮度發(fā)光。附帶地，用于驅(qū)動的薄膜晶體管Tr2連接到公共電源線(Vcc)59。應當注意的是，如上所述的像素電路的構(gòu)造僅為示例。根據(jù)需要，電容元件可以提供在像素電路內(nèi)，并且可以進一步提供多個晶體管提供以形成像素電路。另外，根據(jù)像素電路的變化，給周邊區(qū)域lib增加必要的驅(qū)動電路。在這樣的電路構(gòu)造中，薄膜晶體管Trl和Tr2形成為如前述實施例之一所示的根據(jù)本發(fā)明實施例的薄膜晶體管(半導體裝置)。附帶地，圖8示出了薄膜晶體管Tr2和有機電致發(fā)光元件EL層疊的部分的截面，以作為上述電路構(gòu)造的顯示裝置30中的三個像素的截面。用于開關(guān)的薄膜晶體管Trl和存儲電容器Cs形成在與用于驅(qū)動的薄膜晶體管Tr2 相同的層中。另外，圖9示出了薄膜晶體管Trl和Tr2為ρ溝道型的情況。在如上所述構(gòu)造的顯示裝置30中，像素電路采用如第一至第三實施例所述的功能性改善的薄膜晶體管(半導體裝置)形成。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)像素的高集成度和高功能性。附帶地，在上述的該第四實施例中，已經(jīng)示出了有機EL顯示裝置作為根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置的示例。然而，根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置廣泛地應用于采用薄膜晶體管的顯示裝置，特別是薄膜晶體管連接到素電極的有源矩陣型顯示裝置，并且可獲得類似的效果。這樣的顯示裝置的示例包括液晶顯示裝置和電泳顯示裝置，并且可獲得類似的效果。 5.第五實施例》將參考圖10至14G描述根據(jù)本發(fā)明實施例的電子裝置的示例。使下面所述的電子裝置例如為采用第四實施例中描述的顯示裝置作為顯示部分的電子裝置。附帶地，根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置(其示例已經(jīng)在第四實施例中描述)可應用于所有領(lǐng)域中的電子裝置的顯示部分，該顯示部分顯示輸入到電子裝置的視頻信號以及該電子裝置中產(chǎn)生的視頻信號。下面，將描述應用本發(fā)明的電子裝置的示例。圖10是應用本發(fā)明的電視機的透視圖。根據(jù)本應用示例的電視機包括視頻顯示屏部分101并且采用根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置作為視頻顯示屏部分101，該視頻顯示屏部分101由前面板102、濾光片玻璃103等組成。圖IlA和IlB是應用本發(fā)明的數(shù)字相機的透視圖。圖IlA是該數(shù)字相機從前側(cè)觀察的透視圖，而圖IlB是該數(shù)字相機從后側(cè)看的透視圖。根據(jù)本應用示例的數(shù)字相機包括用于閃光的發(fā)光部分111、顯示部分112、菜單開關(guān)113、快門按鈕114等。該數(shù)字相機通過采用根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置作為顯示部分112來制造。圖12是應用本發(fā)明的筆記本個人計算機的透視圖。根據(jù)本應用示例的筆記本個人計算機的主體單元121包括用于鍵入字符等的鍵盤122、用于顯示圖像的顯示部分123 等。該筆記本個人計算機通過采用根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置作為顯示部分123來制造。圖13是應用本發(fā)明的攝像機的透視圖。根據(jù)本應用示例的攝像機包括主體單元 131、提供在前側(cè)表面上以攝取目標的鏡頭132、攝像時的開始/停止開關(guān)133、顯示部分134 等。該攝像機通過采用根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置作為顯示部分134來制造。圖14A、14B、14C、14D、14E、14F和14G是應用本發(fā)明的諸如便攜式電話的便攜式終端裝置的外觀視圖。圖14A是便攜式電話在打開狀態(tài)下的前視圖，圖14B是便攜式電話在打開狀態(tài)下側(cè)視圖，圖14C是便攜式電話在閉合狀態(tài)下的前視圖，圖14D是便攜式電話在閉合狀態(tài)下的左視圖，圖14E是便攜式電話在閉合狀態(tài)下的右視圖，圖14F是便攜式電話在閉合狀態(tài)下的俯視圖，而圖14G是便攜式電話在閉合狀態(tài)下的仰視圖。根據(jù)本應用示例的便攜式電話包括上殼體141、下殼體142、連接部分(該情況下的鉸鏈部分)143、顯示器144、 子顯示器145、圖片光146、照相機147等。根據(jù)本應用示例的便攜式電話通過采用根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置作為顯示器144和子顯示器145來制造。附帶地，前述第五實施例示出了顯示裝置和采用顯示裝置作為顯示部分的電子裝置的各示例，以作為根據(jù)本發(fā)明實施例的電子裝置的示例。然而，根據(jù)本發(fā)明實施例的電子裝置不限于應用于采用這樣的顯示部分的物體，而是可廣泛地應用于包括連接到導電圖案的狀態(tài)下薄膜晶體管的電子裝置。作為示例，根據(jù)本發(fā)明實施例的電子裝置可應用于諸如 ID標簽和傳感器等的電子裝置，并且可獲得類似的效果。本申請包含2010年8月6日提交至日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2010-177799中公開的相關(guān)主題事項，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應當理解的是，在所附權(quán)利要求或其等同方案的范圍內(nèi)，根據(jù)設計需要和其他因素，可以進行各種修改、結(jié)合、部分結(jié)合和替換。
權(quán)利要求
1.一種半導體裝置，包括 柵極電極，設置在基板上；柵極絕緣膜，覆蓋所述柵極電極；有機半導體層，設置為在所述柵極電極的寬度內(nèi)疊置在所述柵極電極上方，所述柵極絕緣膜插設在該有機半導體層和所述柵極電極之間；以及源極電極和漏極電極，在所述柵極電極在所述柵極電極的寬度方向上夾在該源極電極和該漏極電極之間的狀態(tài)下，該源極電極和該漏極電極各自具有設置為在所述有機半導體層上彼此相對的端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體裝置，其中所述有機半導體層的在所述柵極電極的寬度方向上的兩個邊緣的膜厚度小于所述有機半導體層的在所述柵極電極的寬度方向上的中央部分的膜厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體裝置，其中所述有機半導體層的在所述柵極電極的寬度方向上的兩個側(cè)壁構(gòu)成錐形形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體裝置，其中所述有機半導體層的在所述柵極電極的寬度方向上的兩個邊緣的膜厚度階式減小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體裝置，其中在所述有機半導體層的側(cè)壁暴露的狀態(tài)下所述有機半導體層的頂表面被絕緣保護膜覆蓋。
6.一種顯示裝置，包括 薄膜晶體管；以及像素電極，連接到所述薄膜晶體管， 所述薄膜晶體管包括 柵極電極，設置在基板上， 柵極絕緣膜，覆蓋所述柵極電極，有機半導體層，設置為在所述柵極電極的寬度內(nèi)疊置在所述柵極電極上方，所述柵極絕緣膜插設在該有機半導體層和所述柵極電極之間，以及源極電極和漏極電極，在所述柵極電極夾在該源極電極和該漏極電極之間的狀態(tài)下， 該源極電極和該漏極電極各自具有設置為在所述有機半導體層上彼此相對的端部。
7.一種電子裝置，包括薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括 柵極電極，設置在基板上；柵極絕緣膜，覆蓋所述柵極電極；有機半導體層，設置為在所述柵極電極的寬度內(nèi)疊置在所述柵極電極上方，所述柵極絕緣膜插設在該有機半導體層和所述柵極電極之間；以及源極電極和漏極電極，在所述柵極電極夾在該源極電極和該漏極電極之間的狀態(tài)下， 該源極電極和該漏極電極各自具有設置為在所述有機半導體層上彼此相對的端部。
全文摘要
本發(fā)明提供了半導體裝置、顯示裝置和電子裝置。該半導體裝置包括柵極電極，設置在基板上；柵極絕緣膜，覆蓋所述柵極電極；有機半導體層，設置為在所述柵極電極的寬度內(nèi)疊置在所述柵極電極上方，所述柵極絕緣膜插設在該有機半導體層和所述柵極電極之間；以及源極電極和漏極電極，在所述柵極電極在所述柵極電極的寬度方向上夾在該源極電極和該漏極電極之間的狀態(tài)下，該源極電極和該漏極電極各自具有設置為在所述有機半導體層上彼此相對的端部。
文檔編號H01L51/05GK102376893SQ20111021505
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者勝原真央 申請人:索尼公司