專利名稱：晶體管、像素電極基板、電光裝置、電子裝置和半導體元件的制造方法
技術領域：
本發明涉及使用了有機半導體材料的半導體器件、像素電極基板、半導體器件的制造方法、電光裝置和電子裝置的改良。
背景技術：
有機半導體中的電荷的遷移率比單晶硅或多晶硅的遷移率低。例如，單晶硅的遷移率是1350cm2/Vs，多晶硅的遷移率是幾百cm2/Vs，而有機半導體的遷移率的上限是約幾cm2/Vs。因此，使用了有機半導體的有機晶體管的導通電流小，導通關斷比也小。此外，如果特別考慮大氣中的工作，則使用了以并五苯、P3HT(聚己基噻吩，polyhexylthiophene)為代表的離子化電位比較小的有機半導體的有機晶體管，因被大氣中的氧或水分摻雜而使有機半導體中的載流子濃度上升。其結果，存在關斷電流上升、導通關斷比下降的課題。
為了解決上述課題，例如在專利文獻中所述的場效應晶體管中，在有機半導體晶體管中使用雙柵結構來謀求導通關斷比、漏電流、閾值電壓的控制等的特性提高。
專利文獻1日本特開平號公報但是，只是單純地將半導體層置換為有機半導體材料的結構與使用了硅的晶體管比較，從成本的觀點來看優點少。

發明內容
于是，本發明的目的在于用比較低的成本提供關斷電流低、導通關斷比大的有機半導體晶體管。
為了達到上述目的，本發明的晶體管是這樣一種晶體管，包含形成于基體的上方的第1柵電極；形成于上述第1柵電極的上方的第2柵電極；形成于上述第1柵電極的上方的源電極；形成于上述第1柵電極的上方的漏電極；以及半導體膜，其覆蓋上述源電極的至少一部分和上述漏電極的至少一部分，配置在上述第1柵電極與上述第2柵電極之間；上述源電極具備第1基部和在與上述第1基部的延伸方向交叉的方向上突出的至少一個第1突出部；上述漏電極具備在從第2基部向上述第1基部的方向突出的至少一個第2突出部。
通過作成這樣的結構，可得到導通關斷比大的晶體管。
優選地，上述第1柵電極和上述第2柵電極中的一個柵電極的電阻比另一個柵電極的電阻低。由此，即使在另一個柵電極中使用了電阻率相對高的材料，也能將柵電極整體的電阻抑制得較低。此外，如果是低電阻的布線，就可將柵電極部分的布線作為(布線長度長的)基板布線的一部分來利用。
上述一個柵電極包含由蒸鍍法或濺射法成膜的金屬膜。由此，可得到低電阻的柵電極。
上述第1柵電極與上述第2柵電極電連接以構成所謂的雙柵結構。通過在半導體層的兩端分別連接第1柵電極與上述第2柵電極，可使電位分布均等地一致。
此外，本發明的像素電極基板包含基體、晶體管和像素電極；上述晶體管包含形成于上述基體的上方的第1柵電極；形成于上述第1柵電極的上方的第2柵電極；形成于上述第1柵電極的上方的源電極；形成于上述第1柵電極的上方的漏電極；以及半導體膜，其覆蓋上述源電極的至少一部分和上述漏電極的至少一部分，配置在上述第1柵電極與上述第2柵電極之間；上述源電極具備第1基部和在與上述第1基部的延伸方向交叉的方向上突出的至少一個第1突出部；上述漏電極具備在從上述像素電極向上述第1基部的方向突出的至少一個第2突出部。
通過作成這樣的結構，可得到具備導通關斷比大的晶體管的像素電極基板。
優選地上述第1柵電極作為第1柵線的一部分形成；上述第2柵電極作為第2柵線的至少一部分形成；上述第1柵線與上述第2柵線電連接。由此，可同時形成基板布線和晶體管電極。
此外，本發明的電光裝置的特征在于包含上述晶體管或上述像素電極基板作為構成要素。
此外，本發明的電子裝置的特征在于包含上述晶體管作為裝置的構成要素。
本發明的半導體元件的制造方法是一種形成半導體元件的制造方法，包含在基體的上方形成第1柵電極的第1工序；在上述第1柵電極的上方形成第1柵絕緣膜的第2工序；在上述第1柵電極的上方形成半導體膜的第3工序；在上述半導體膜的上方形成第2柵絕緣膜的第4工序；以及在上述第2柵絕緣膜的上方形成第2柵電極的第5工序；其中，由不同的方法進行上述第1柵電極的形成和上述第2柵電極的形成。
通過作成這樣的結構，可形成第1和第2柵電極的材料不同的雙柵結構的半導體元件。
在上述第1工序中，優選通過對金屬材料進行蒸鍍法或濺射法處理進行上述第1柵電極的形成。由此，可得到低電阻的柵電極。
在上述第5工序中，優選利用印刷法進行上述第2柵電極的形成。由于是比較低的溫度的工藝，且利用非刻蝕工藝進行構圖，故可避免因熱、刻蝕液等引起的對半導體膜的影響。
此外，本發明的半導體器件包含配置在基板上的多個電極；配置在上述電極的相互間的有機半導體層；分別配置在上述有機半導體層的兩側的第1和第2柵電極；以及配置在上述有機半導體層與上述第1和第2柵電極的相互間的柵絕緣層，上述第1和第2柵電極互相連接，利用印刷法形成兩柵電極中的至少一個電極。
通過作成這樣的結構，由于用是比較低的溫度的工藝且不需要刻蝕的印刷法形成包圍機半導體層的一個柵電極，故既可避免有機半導體層的因熱、刻蝕液引起的性能惡化，又可用比較低的成本提供有機半導體晶體管的半導體器件。
優選地，上述柵電極中另一個柵電極(用非印刷法形成的柵電極)的電阻率比上述一個柵電極(用印刷法形成的柵電極)的電阻率小。由此，可減少在柵電極部中傳播的柵信號的衰減、延遲。
優選地，上述另一個柵電極是利用蒸鍍法或濺射法成膜的金屬膜。由此，可得到電阻率小的柵電極。
優選地，利用在上述基板上延伸的柵線構成上述另一個柵電極。在本半導體器件作為有源矩陣方式顯示器的像素基板的像素驅動晶體管使用的情況下，與多條數據線一起劃定基板上的像素區域的多條柵線分別兼作柵電極。通過實現柵電極的低電阻化，可減少柵線中的信號延遲。
再者，優選地，用印刷法形成上述半導體層、上述柵絕緣層。由于可避免刻蝕、高溫工藝，故可避免有機半導體層的制造工藝中的劣化。
優選地，上述印刷法是液滴噴出法。由此，能以與基板非接觸的方式形成膜圖案，是合適的。
再有，在印刷法中，有網板印刷法、苯胺印刷法、膠版印刷法、噴墨(液滴噴出)法、微接觸印刷法等。
可將上述的半導體器件使用于液晶裝置、有機EL裝置、電泳動顯示裝置等的電光裝置、電子裝置。
此外，本發明的半導體器件的制造方法包含在基板上形成在一個方向上延伸的柵線的第1工序；在上述基板的上述柵線上且在應形成有源元件的區域中形成第1柵絕緣層的第2工序；在上述柵絕緣層上形成多個電極的第3工序；在上述柵絕緣層上的電極相互間形成有機半導體層的第4工序；形成第2柵絕緣層使其覆蓋上述有機半導體層的第5工序；以及在上述第2柵絕緣層上利用印刷法沿上述柵線形成連接到該柵線上的第2柵電極的第6工序。
通過作成這樣的結構，在制作2個柵電極夾著有機半導體層的雙柵結構的晶體管時，通過用印刷法制作夾著有機半導體層的柵電極，既可避免因熱、刻蝕引起的有機半導體層的劣化，又可用比較低的成本制造有機半導體晶體管(半導體器件)。
優選地，上述第1工序是利用蒸鍍法或濺射法對金屬材料進行成膜以形成柵線的工序。由此，可得到低電阻的柵線(柵電極)。
此外，希望上述第4或第5工序是由印刷法進行的成膜工序。由此，可避免有機半導體層因熱、刻蝕引起劣化。


圖1是說明第1實施例的有機半導體晶體管的制造工序的工序圖；圖2是說明第1實施例的有機半導體晶體管的制造工序的工序圖；圖3是說明將有機半導體晶體管作為像素電極的驅動晶體管使用的例子的平面圖；圖4是放大了圖3的有機半導體晶體管部分的部分放大圖；圖5是說明第2實施例的有機半導體晶體管的制造工序的工序圖；圖6是說明第2實施例的有機半導體晶體管的制造工序的工序圖；圖7是說明將有機半導體晶體管作為像素電極的驅動晶體管使用的例子的平面圖；圖8是放大了圖7的有機半導體晶體管部分的部分放大圖；圖9是說明使用了本發明的有機半導體晶體管的電子裝置的例子的說明圖。
符號說明101基板； 102柵線(柵極線，柵布線)；103柵絕緣層； 104接觸孔；105源電極；105’漏電極；106像素電極； 107數據線； 108半導體膜； 109柵絕緣層(柵絕緣膜)； 110柵線
具體實施例方式
以下參照

本發明的實施例。
(第1實施形態)圖1至圖4表示了將本發明的有機半導體晶體管使用于顯示器的像素的驅動電路的例子。圖1至圖2說明有機半導體晶體管的制造工序的工序圖，圖3是像素驅動電路的平面圖，圖4是放大了圖3的有機半導體晶體管部分的部分放大圖。
首先，如圖1(A)中所示，在絕緣基板101上形成柵線102。作為絕緣基板101，例如可使用PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)等的塑料基板或玻璃基板。作為其它的基板材料，除了用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、芳香族聚酯(液晶聚合物)、聚酰亞胺(PI)構成的塑料基板(樹脂基板)外，只要是具有可撓性的基板，就可采用玻璃基板、硅基板、金屬基板、砷化鎵基板等。
用蒸鍍法、濺射法淀積鋁、鎳、銅、鈦、銀、金、鉑等的金屬，使用光刻工藝對淀積的金屬膜進行構圖(圖案形成，patterning)，可形成第1柵線102。此外，也可使用以噴墨(液滴噴出)法為代表的構圖法，噴出(或涂敷)包含金屬微粒子的溶液，進行干燥加熱來形成第1柵線102。在溶液涂敷后，除去溶媒，在使用金屬微粒子的情況下，以增進金屬微粒子間的電接觸為目的，也可進行熱處理。通常在大氣中進行熱處理，但根據需要也可在氮、氬、氦等的惰性氣體氣氛中進行。作為金屬微粒子，例如可舉出銀、鋁、金等。
再有，在實施例中，使用了噴墨法，但可考慮絕緣基板101的材質、用于柵線102的材料等各種各樣的要素，適當地選擇網板印刷法、苯胺凸版印刷法、膠版印刷法、噴墨(液滴噴出)法、微接觸印刷法等的其它的構圖法。
如該圖(B)中所示，形成第1柵絕緣層103。關于柵絕緣層103，使用旋轉涂敷法或浸涂法等的成膜法形成丙烯酸樹脂、環氧樹脂、酯樹脂。在有必要對第1柵絕緣膜進行構圖時，可使用噴墨法、光刻法等的構圖法成膜法來形成。
如該圖(C)中所示，在柵絕緣層103中形成接觸孔104。例如可在柵絕緣層103上涂敷光致抗蝕劑，使用接觸孔的掩摸進行曝光、顯影，形成抗蝕劑掩摸，通過使用該抗蝕劑掩摸刻蝕柵絕緣層103來進行接觸孔104的形成(光刻法)。
再有，也可使用感光性聚合物(光致抗蝕劑)形成柵絕緣層103，此時使用接觸孔的掩摸進行曝光、顯影，直接在柵絕緣層103中形成接觸孔，可實現接觸孔104的微細化。此外，在用樹脂形成柵絕緣層103的情況下，通過用噴墨法等向所希望的部位噴出(或涂敷)聚合物可溶的溶劑，由此通過除去柵絕緣層103的一部分來形成具有接觸孔104的柵絕緣層103，可簡便地形成接觸孔104。
再有，將接觸孔104設置成后述的第2柵線110與第1柵線102對于一個晶體管可在2個部位接觸。
將上述2個部位的接觸孔104中的一個接觸孔設置成該一個接觸孔和后述的源電極105夾著數據線107，將另一個接觸孔設置成該另一個接觸孔和數據線107夾著源電極105。
如該圖(D)中所示，在柵絕緣層103上用與第1柵線102同樣的方法形成關于其細節將在后面描述的源電極105和漏電極105’、像素電極106、數據線107等(參照后述的圖4)。再有，在此，嚴格地說，晶體管的源和漏是要考慮該晶體管的半導體膜的導電型和電位關系來規定，但在此為了方便起見，將連接到數據線107的電極規定為源電極105，將連接到像素電極106的電極規定為漏電極105’。
其次，對于基板進行氧等離子處理，進行清潔處理。其后，如圖2(A)中所示，在用噴墨法滴下了包含F8T2(聚芴-噻吩共聚物，polyfluorene-thiophene copolymer)的液體材料后，通過除去該液體材料的溶媒等的揮發成分，形成半導體膜108使其至少覆蓋源電極105和漏電極105’。在此，將半導體膜108的膜厚定為約50nm。
再有，在如上所述那樣使用噴墨法形成半導體膜108的情況下，如果是基本上可分散或溶解于溶媒中的有機半導體材料就可使用。作為可分散于溶媒中的有機半導體材料，例如可舉出聚(3-烷基噻吩)、聚(3-己基噻吩)(P3HT)、聚(3-辛基噻吩)、聚(2，5-噻吩撐乙烯撐)(PTV)、聚(對苯撐乙烯撐)(PPV)、9，9-二辛基芴/二-N，N’-(4-甲氧苯基)-二-N，N’-苯基-1，4-苯撐二胺共聚物(PFMO)、9，9二辛基芴/苯并噻二唑共聚物(BT)、芴-三烯丙基胺共聚物、三烯丙基胺聚合物、芴/二噻吩共聚物等的聚合物有機半導體材料。
此外，例如也可將C60、或金屬酞菁、或這些物質的取代衍生物、或蒽、并四苯、并五苯、并六苯等的并苯分子材料、或α-低聚噻吩類、具體地說是四聚噻吩(4T)、六聚噻吩(6T)、八聚噻吩(8T)、二己基四聚噻吩(DH4T)、二己基六聚噻吩(DH6T)等的低分子有機半導體材料用于上述的噴墨法。
由于上述的低分子有機半導體材料具有多個芳香環，故一般具有剛性且牢固的分子結構。因此，由于溶解性低，故可通過利用合成化學的方法將長鏈烷基等的取代基導入母體中，進而提高對于溶媒的溶解性。
在利用掩摸蒸鍍法的蒸鍍工藝代替噴墨法的情況下，由于沒有必要特別考慮對于溶媒的溶解性，故可使用上述的低分子有機半導體材料。
如該圖(B)中所示，形成第2柵絕緣層109使其覆蓋半導體膜108。可用與第1柵絕緣層103同樣的工序形成柵絕緣層109。
再有，在使用噴墨法形成柵絕緣層109的情況下，希望選擇用于柵絕緣層109的形成的液體材料的溶媒，使其盡可能不溶解半導體膜108。
如該圖(C)中所示，在柵絕緣層109上形成第2柵線110，使其覆蓋半導體膜108和數據線107。第2柵線110經接觸孔104與第1柵線102接觸。
由此，經第1柵線102供給的掃描信號也供給第2柵線110，利用第1柵線102和第2柵線110在半導體膜108中的源電極105與漏電極105’之間控制導通狀態，第1柵線102的一部分和第2柵線110的至少一部分都起到晶體管的柵電極的功能。
例如，利用噴墨法或其它的印刷法噴出或涂敷金屬粒子的分散液或PEDOT(聚乙烯二氧噻吩，polyethylenedioxythiophene)等的導電性高分子等，通過進行適度的溫度下的退火處理或干燥處理來形成第2柵線110。第1柵線102和第2柵線110構成夾著半導體膜108的一種雙柵結構。
對于這樣制作的像素電極的基板，再適當地形成保護層等(未圖示)，可用作液晶裝置、電泳裝置等的電光裝置的像素電極基板(有源矩陣基板)。
圖3表示了利用到上述的圖2(C)為止的工序制作的像素電極基板的平面圖。圖4放大地表示了作為像素的驅動晶體管的有機半導體晶體管部分。
如兩圖中所示，配置成第1柵線102與數據線107交叉，在由柵線102與數據線107劃定了的區域中配置有像素電極106。對應于第1柵線102與數據線107的交叉部配置了驅動像素的驅動晶體管。數據線107和像素電極106分別連接到源電極和漏電極105’上。
如圖4中所示，源電極105構成為包括連接到數據線107上的、在與數據線107延伸的方向交叉的方向上延伸的基部105a，和從基部105a起在與基部105a延伸的方向交叉的方向上突出的多個第1突出部105b。
漏電極105’構成為包括從像素電極106突出的多個第2突出部105b’。上述多個第1突出部105b在從其基部105a朝像素電極106的方向突出，多個第2突出部105b’從像素電極106朝基部105a的方向突出。
在多個第1突出部105b中相鄰的2個第1突出部105b之間插入多個第2突出部105b’中的一個第2突出部105b’，源電極105和漏電極105’具有所謂的梳齒形狀。
此外，多個第2突出部105b’中最接近于數據線107的位置上所配置的一個第2突出部105b’，被配置在數據線107與多個第1突出部105b中最接近于數據線107的位置上所配置的一個第1突出部105b之間。
如上所述，由于本發明所涉及的晶體管具備具有梳齒形狀的源電極和漏電極，故可增大半導體膜108中的具有溝道(channel)功能的區域的比例。因此，即使在半導體膜108本身的遷移率低的情況下，也能在源電極105與漏電極105’之間流過比較大的電流。
在上述的實施例中，在半導體膜108的厚度方向上在第1柵線102與第2柵線110之間配置了半導體膜108，故可從半導體膜108的上下兩側使用柵電壓進行半導體膜108的耗盡層的控制。因此，關斷時的耗盡層較大地變寬，關斷電流降低。此外，通過半導體膜108的兩側的柵線，使得載流子通過的溝道區也在半導體膜108的膜厚方向上變寬，導通電流上升。
再有，第1柵線102和第2柵線110電阻可以不同。例如，使用濺射或蒸鍍法將第1柵線102作成低電阻的金屬膜，利用使用了金屬微粒子的分散溶液的噴墨法形成第2柵線110，可作成比第1柵線102的電阻高的金屬膜。
通過利用噴墨法形成第2柵線110，與濺射法等的蒸鍍工藝相比，可抑制形成第2柵線110時的對于柵絕緣層109或半導體膜108的損傷。
(第2實施形態)圖5至圖8表示了將本發明的有機半導體晶體管使用于電光裝置的像素的驅動電路的另一例。圖5和圖6是說明有機半導體晶體管的制造工序的工序圖，圖7是像素驅動電路的平面圖，圖8是放大了圖7的有機半導體晶體管部分的部分放大圖。在各圖中，對與已敘述的圖1至圖4對應的部分附以同一符號。
首先，如圖5(A)中所示，與已敘述的第1實施形態同樣，在絕緣基板101上形成柵線102。作為絕緣基板101，例如可使用PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)等的塑料基板或玻璃基板。用蒸鍍法、濺射法淀積鋁、鎳、銅、鈦、銀、金、鉑等的金屬，使用光刻法對該金屬膜進行構圖，可形成柵線102。此外，也可使用以噴墨法為代表的印刷法，噴出(或涂敷)包含金屬微粒子的溶液，進行干燥加熱來形成。作為金屬微粒子，例如可舉出銀、鋁、金等。
如該圖(B)中所示，形成第1柵絕緣層103。關于柵絕緣層103，使用旋轉涂敷法、浸涂法或噴墨法等的印刷法形成丙烯酸樹脂、環氧樹脂、酯樹脂。
如該圖(C)中所示，留下基板上的與有機半導體晶體管的形成區域相當的部分的柵絕緣層103(島區域)，除去其它的部分，使柵線102露出。例如通過在柵絕緣層103上涂敷光致抗蝕劑，使用島的掩摸進行曝光、顯影以形成抗蝕劑掩摸，使用該抗蝕劑掩摸刻蝕柵絕緣層103，由此可進行島的形成(光刻法)。
再有，也可使用感光性聚合物(光致抗蝕劑)形成柵絕緣層103，此時使用島的掩摸進行曝光、顯影以形成柵絕緣層103的島(直接感光)。此外，在用樹脂形成柵絕緣層103的情況下，也可通過用噴墨法等在所希望的部位噴出(或涂敷)聚合物可溶的溶劑來形成柵絕緣層103的島。
如該圖(D)中所示，在柵絕緣層103上用與柵線102同樣的方法形成多個源電極105和漏電極105’、多個像素電極106、多條數據線107等(參照后述的圖8)。如上所述，嚴格地說，要考慮晶體管的半導體膜的導電型和電位關系來規定該晶體管的源和漏，但在此為了方便起見，將連接到數據線107上的電極定為源電極105，將連接到像素電極106上的電極定為漏電極105’。將源電極105和漏電極105’形成為梳齒狀。
其次，如圖6(A)中所示，對于基板進行氧等離子處理，進行清潔處理。其后，在用噴墨法滴下了作為有機半導體的F8T2(聚芴-噻吩共聚物)后，通過除去該液體材料的溶媒等的揮發成分，形成半導體膜108使其至少覆蓋源電極105和漏電極105’。在此，將半導體膜108的膜厚定為約50nm。再有，作為有機半導體層，可使用已敘述的高分子、低分子的各種有機半導體材料。
如該圖(B)中所示，形成第2柵絕緣層109使其覆蓋半導體膜108和數據線107。可用與第1柵絕緣層103同樣的工序形成柵絕緣層109，但由于只在必要的部分上形成且必須不對半導體膜108產生影響，故在本實施例中用更合適的噴墨法、復制(轉印，transfer printing)法等的印刷法(構圖法)來形成。
如該圖(C)中所示，在柵絕緣層109上形成第2柵線110，使其覆蓋半導體膜108和數據線107。柵線110的兩端部與在柵絕緣層109的兩端部外周露出的柵線102連接。
由此，經第1柵線102被供給的掃描信號也供給第2柵線110，利用第1柵線102和第2柵線110控制半導體膜108中的源電極105與漏電極105’之間的導通狀態，第1柵線102的一部分和第2柵線110的至少一部分一起起到晶體管的柵電極的功能。
例如，利用噴墨法或復制法等的印刷法噴出或涂敷金屬粒子的分散液或PEDOT(聚乙烯二氧噻吩)等的導電性高分子等，通過進行退火處理或干燥處理來形成柵線110。第1柵線102和第2柵線110構成在上下方向上夾著有機半導體層的一種雙柵結構。
對于這樣制作的像素電極的基板，再適當地形成保護層等(未圖示)，可用作液晶裝置、電泳裝置等的電光裝置的像素電極基板(有源矩陣基板)。
圖7表示了利用到上述的圖6(C)為止的工序制作的顯示器的像素電極基板的平面圖。圖8放大地表示了作為像素的驅動晶體管的有機半導體晶體管部分。
如兩圖中所示，配置成第1柵線102與數據線107交叉，在由柵線102與數據線107劃定了的區域中配置像素電極106。與第1柵線102和數據線107的交叉部對應地配置了驅動像素的驅動晶體管。數據線107和像素電極106分別連接到源電極和漏電極105’上。
如圖8中所示，源電極105構成為包括連接到數據線107上的、在與數據線107延伸的方向交叉的方向上延伸的基部105a和從基部105a起向與基部105a延伸的方向交叉的方向突出的多個第1突出部105b。
漏電極105’構成為包括從像素電極106突出的多個第2突出部105b’。上述多個第1突出部105b從其基部105a向像素電極106的方向突出，多個第2突出部105b’從像素電極106向基部105a的方向突出。
在多個第1突出部105b中相鄰的2個第1突出部105b之間插入了多個第2突出部105b’中的一個第2突出部105b’，源電極105和漏電極105’具有所謂的梳齒形狀。
此外，在數據線107與多個第1突出部105b中最接近于數據線107的位置上所配置的一個第1突出部105b之間，配置有多個第2突出部105b’中最接近于數據線107的位置上所配置的一個第2突出部105b’。
如上所述，由于本發明所涉及的晶體管具備具有梳齒形狀的源電極105和漏電極105’，故可增大半導體膜108中的起到溝道的功能的區域的比例。因此，即使在半導體膜108本身的遷移率低的情況下，也能在源電極1 05與漏電極105’之間流過比較大的電流。
在上述的實施例中，在半導體膜108的厚度方向上在第1柵線102與第2柵線110之間配置了半導體膜108，故可從半導體膜108的上下兩側使用柵電壓進行半導體膜108的耗盡層的控制。因此，關斷時的耗盡層較大地變寬，關斷電流下降。此外，通過半導體膜108的兩側的柵線，使得載流子通過的溝道區也在半導體膜108的膜厚方向上變寬，導通電流上升。
此外，在本實施例中，由于使用以噴墨法為代表的印刷法形成柵絕緣層或柵線、數據線，故能夠不在有機半導體層中產生損傷，可以低成本來制作。
再有，即使在本實施例中，也可使第1柵線102和第2柵線110的電阻不同。例如，使用濺射或蒸鍍法將第1柵線102作成低電阻的金屬膜，利用使用了金屬微粒子的分散溶液的噴墨法形成第2柵線110，可作成比第1柵線102的電阻高的金屬膜。
通過利用噴墨法形成第2柵線110，與濺射法等的蒸鍍工藝相比，可抑制形成第2柵線110時的對于柵絕緣層109或半導體膜108的損傷。
此外，可用能得到低電阻的濺射或蒸鍍形成的金屬膜或由與適當的溫度(比較高的溫度)下的退火處理組合了的噴墨法得到的金屬膜來形成構成雙柵結構的下側的柵線(柵電極)，用由與抑制為必要限度的溫度(比較低的溫度)下的退火處理或干燥處理組合了的噴墨法得到的金屬膜來形成構成雙柵結構的上側的柵線(柵電極)。
由此，具有在可防止在基板上延伸的柵線的信號延遲或衰減的同時、可防止有機半導體層的熱惡化或由刻蝕引起的惡化的優點。
再有，在上述的各實施例中，可用相反的順序進行有機半導體層108和源、漏電極105的形成。在該情況下，因為有必要形成源、漏電極105而不對有機半導體層108產生影響，故優選使用以噴墨法為代表的印刷法。
如以上說明了的那樣，在本發明的各實施例中，由于從有機半導體層的兩側使用柵電壓進行控制，故關斷時的耗盡層較大地變寬，關斷電流下降。此外，由于在2個部位中形成溝道，故導通電流上升，其結果，導通關斷比提高了。
此外，通過使用以噴墨法為代表的印刷法形成柵絕緣層或柵線、數據線，可用低成本制作有機半導體TFT電路。
(電子裝置)其次，說明具備利用上述的制造方法制造的有機半導體TFT的電子裝置的例子。本實施形態所涉及的有機半導體TFT在各種電子裝置中可應用于構成顯示部的液晶顯示面板、電致發光顯示面板、電泳動顯示面板等的制造、電路部的制造等。
圖9是表示電子裝置的例子的概略透視圖。該圖(A)是應用于攜帶電話的例子，該攜帶電話530具備天線部531、聲音輸出部532、聲音輸入部533、操作部534和顯示部535。
圖9(B)是應用于攝像機的例子，該攝像機540具備受像部541、操作部542、聲音輸入部543和顯示部544。
圖9(C)是應用于電視機的例子，該電視機550具備顯示部551。
圖9(D)是應用于卷繞式(roll up)電視機的例子，該卷繞式電視機560具備顯示部561。此外，本發明所涉及的有機半導體TFT不限于上述的例子，可應用于各種電子裝置。例如，除了上述的電子裝置外，還可有效地用于帶有顯示功能的傳真機、數碼相機的取景器、攜帶型TV、電子筆記本、電光布告牌、宣傳公告用顯示器等。
再有，本發明不限定于上述的實施形態的內容，在本發明的要旨的范圍內，可作各種各樣的變形來實施。
權利要求
1.一種晶體管，其特征在于，包含形成于基體的上方的第1柵電極；形成于上述第1柵電極的上方的第2柵電極；形成于上述第1柵電極的上方的源電極；形成于上述第1柵電極的上方的漏電極；以及半導體膜，其覆蓋上述源電極的至少一部分和上述漏電極的至少一部分，配置在上述第1柵電極與上述第2柵電極之間；上述源電極具備第1基部和在與上述第1基部的延伸方向交叉的方向上突出的至少一個第1突出部；上述漏電極具備在從第2基部向上述第1基部的方向突出的至少一個第2突出部。
2.如權利要求1所述的晶體管，其特征在于上述第1柵電極和上述第2柵電極中的一個柵電極的電阻比另一個柵電極的電阻低。
3.如權利要求2所述的晶體管，其特征在于上述一個柵電極包含由蒸鍍法或濺射法成膜的金屬膜。
4.如權利要求1至3中的任一項所述的晶體管，其特征在于上述第1柵電極與上述第2柵電極電連接。
5.一種像素電極基板，其特征在于包含基體、晶體管和像素電極；上述晶體管包含形成于上述基體的上方的第1柵電極；形成于上述第1柵電極的上方的第2柵電極；形成于上述第1柵電極的上方的源電極；形成于上述第1柵電極的上方的漏電極；以及半導體膜，其覆蓋上述源電極的至少一部分和上述漏電極的至少一部分，配置在上述第1柵電極與上述第2柵電極之間；上述源電極具備第1基部和在與上述第1基部的延伸方向交叉的方向上突出的至少一個第1突出部；上述漏電極具備在從上述像素電極向上述第1基部的方向突出的至少一個第2突出部。
6.如權利要求5所述的像素電極基板，其特征在于上述第1柵電極作為第1柵線的一部分形成；上述第2柵電極作為第2柵線的至少一部分形成；上述第1柵線與上述第2柵線電連接。
7.一種電光裝置，其特征在于包含權利要求1至4中的任一項所述的上述晶體管或權利要求5或6中所述的像素電極基板作為構成要素。
8.一種電子裝置，其特征在于包含權利要求1至4中的任一項所述的上述晶體管作為裝置的構成要素。
9.一種形成半導體元件的制造方法，其特征在于，包含在基體的上方形成第1柵電極的第1工序；在上述第1柵電極的上方形成第1柵絕緣膜的第2工序；在上述第1柵電極的上方形成半導體膜的第3工序；在上述半導體膜的上方形成第2柵絕緣膜的第4工序；以及在上述第2柵絕緣膜的上方形成第2柵電極的第5工序；其中，由不同的方法進行上述第1柵電極的形成和上述第2柵電極的形成。
10.如權利要求9所述的半導體元件的制造方法，其特征在于在上述第1工序中，通過對金屬材料進行蒸鍍法或濺射法處理進行上述第1柵電極的形成。
11.如權利要求9或10所述的半導體元件的制造方法，其特征在于在上述第5工序中，利用印刷法進行上述第2柵電極的形成。
全文摘要
本發明以比較低的成本提供關斷電流低、導通關斷比大的有機半導體晶體管。本發明的半導體器件包含配置在基板上的多個電極(105)；配置在上述電極的相互間的有機半導體層(108)；分別配置在上述有機半導體層的兩側的第1和第2柵電極(102、110)；以及配置在上述有機半導體層與上述第1和第2柵電極的相互間的柵絕緣層(103、109)，上述第1和第2柵電極互相連接，利用印刷法形成兩柵電極中的至少一個電極。
文檔編號H01L29/786GK101051671SQ20071009107
公開日2007年10月10日 申請日期2007年4月6日 優先權日2006年4月6日
發明者守谷壯一 申請人:精工愛普生株式會社