半导体装置及其制造方法以及图像显示装置的制作方法

专利名称：半导体装置及其制造方法以及图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有有机半导体的半导体装置及其制造方法以及具备了该半导体装
置的图像显示装置，尤其涉及具有在树脂薄膜上形成的有机半导体的半导体装置及其制造方法以及具备了该半导体装置的图像显示装置。
背景技术：
随着信息终端的普及，作为计算机用的显示器，对更加轻量的平板显示器的需求增加。并且，随着信息化的进展，目前，使纸质介质提供的信息电子化的机会增多，作为轻薄且能够轻便携带的手机用显示介质，对电子纸或数码纸的需求也日渐增加(专利文献1等)。 通常在平板型(flat panel)显示装置中，使用利用了液晶、有机EL(有机电致发
光)、电泳等的元件来形成显示介质。在上述显示介质中为了确保画面亮度的均匀性和画面
重写速度等，主要使用有源驱动元件(TFT元件)作为图像驱动元件。例如，在通常的计算
机显示器中，在玻璃基板上形成上述TFT元件，并密封液晶、有机EL元件等。 目前，TFT元件主要使用a-Si (非晶硅)、p_Si (多晶硅)等Si半导体。将上述Si
半导体(根据需要也可以有金属膜)多层化，将源极、漏极、栅电极依次形成在基板上，从而
制造TFT元件。 在使用了 Si半导体的TFT元件的制造中存在以下所示的两个问题。 其一在于，需要多次反复进行溅射等需要真空腔的真空系统内的制造处理而形成
各层，装置成本、运转成本变得非常庞大。例如，为了形成各层，需要反复进行真空蒸镀、掺
杂、光刻、显影等工序，经过数次工序将元件形成在基板上。对于需要开关动作的半导体部
分，也需要层叠P型、n型等多种半导体层。在这种现有的基于Si半导体的制造方法中，由
于需要对真空腔等制造装置进行大幅度设计变更等原因，使得与显示器画面大型化的需求
所对应的设备的变更变得困难。 其二在于，使用的基材局限于具有耐热性的材料，而不能够使用树脂薄膜等轻量且具有挠性的基材。 由于在使用了 Si材料的TFT元件的形成中包括加热到例如500 100(TC这样高的温度的工序，因此，基板材料局限于在这样高的工序温度中也能够使用的材料，实际上不得不使用玻璃。因此，在利用使用了 Si半导体的TFT元件来构成上述的电子纸或数码纸这种薄型显示器时，由于玻璃基板的原因而导致该显示器重，欠缺灵活性，因落下等冲击比较容易产生破裂等破损。即，在玻璃基板上形成TFT元件而获得的显示装置中，难以满足对携带用薄型显示器的需求。 作为能够解决上述问题的半导体材料，已知有近年来致力研究的有机半导体材料。有机半导体是具有高电荷传输性的有机化合物，除应用在有机EL元件用的电荷传输性材料之外，还可以用于有机激光振荡元件、有机薄膜晶体管元件(有机TFT元件)。
使用了有机半导体的半导体装置(有机半导体设备)能够在比较低的温度下形
4成，从而缓和了与基材(基板)相关的耐热性的限制，在透明树脂基板等柔性基材上也能够形成例如TFT元件。另外，通过适当地改良其分子构造，能够得到溶液化的有机半导体，通过将该有机半导体溶液墨液化，使用包括喷墨式的印刷法，能够实现在惰性气氛中等不需要真空的条件下的制造。 使用了印刷方式的印刷电子技术能够进行低温处理的实施(脱高温)、真空处理的缓和(脱真空等优点之外)、不实施光刻工序的处理(脱光刻)。 图14是示意地表示利用印刷方式进行制造的包括有机半导体130的半导体设备(柔性半导体设备)1000的结构的剖视图。半导体设备(半导体装置)1000具有在树脂基材(例如，PET、PI)110上通过印刷层叠了各层(120、130、140、150)的构造。在图示的结构中，在树脂基板110上依次形成有布线层120、有机半导体层130、绝缘膜140、布线层150。可以适当改变具体的结构，在有机半导体层130的周边配置源电极120s、漏电极120d、栅电极150g，从而构筑有机TFT。 这样，在透明树脂基板上形成TFT元件，通过该TFT元件驱动显示材料，从而能够使显示器比现有的显示器轻、富于柔性，即使落下也不会破裂(或者非常不易破裂)。
专利文献1 :日本特开2007-67263号公报。

发明内容
在电子纸或数码纸这样的薄型显示器中，对更加小型轻量化的需求提高，为了实现该目的，需要更加高密度地形成半导体装置1000的半导体元件。 同样，在固定型的液晶或有机EL等图像显示装置中，也强烈需求在进行大型化的同时实现轻量化、薄型化，或者强烈地需求与现有技术相同空间中增加像素数的高品质化(高析像化)，为了满足上述需求，需要更加高密度地形成半导体装置1000的半导体元件。
然而，由于半导体装置1000是在树脂110上依次层叠平面的各层(120、130、140、150)而形成的构造，因此，形成的半导体元件的集成密度的提高存在界限。
因此，本发明的目的在于提供一种通过在树脂薄膜基材的内部形成半导体元件，从而能够更加高密度地形成半导体元件的半导体装置及其制造方法。另外，其目的在于提供一种使用在该树脂薄膜基材的内部形成有半导体元件的半导体装置的图像形成装置。
本发明的方案1提供一种半导体装置，其特征在于，具有具有从一面贯通到另一面的通孔的树脂薄膜；配置于所述通孔的内部的有机半导体；覆盖所述有机半导体的一端部的绝缘膜；覆盖所述绝缘膜的栅电极；与所述有机半导体的另一端部电连接的源电极；与所述有机半导体的另一端部电连接的漏电极。 本发明的方案2以方案l所述的半导体装置为基础，其特征在于，还具有与所述树脂薄膜的另一面接合的第二树脂薄膜。 本发明的方案3以方案2所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述第二树脂薄膜具有包括第二通孔和形成于该第二通孔的导电性组合物的通路。 本发明的方案4以方案2或3所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述有机半
导体被所述源电极、所述漏电极、所述绝缘层和所述第二树脂薄膜密封。 本发明的方案5以方案1 4中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，所
述源电极和所述漏电极具有梳形形状，且以相互啮合的方式对置分离配置。
本发明的方案6以方案1 5中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述绝缘层位于通孔内部。 本发明的方案7以方案1 6中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述有机物半导体沿所述通孔的壁面形成，且具有中空部。 本发明的方案8以方案7所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述栅电极填充于所述有机半导体的所述中空部。 本发明的方案9以方案8所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述绝缘膜在所述树脂薄膜的一面上延伸。 本发明的方案10以方案1 9中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述有机半导体包含高分子有机半导体。 本发明的方案11以方案1 9中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述有机半导体包含低分子有机半导体。 本发明的方案12以方案1 11中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述树脂薄膜是从聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂及芳香族聚酰胺树脂中选择的任意一种。 本发明的方案13以方案1 12中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述源电极及所述漏电极为贵金属。 本发明的方案14提供一种图像显示装置，其特征在于，具有排列有发光元件的显示部；驱动用于该显示部的所述发光元件的驱动电路层，所述驱动电路层包括方案1 13中任一项所述的半导体装置。 本发明的方案15以方案14所述的图像显示装置为基础，其特征在于，将方案1
13中任一项所述的半导体装置的半导体元件用作进行导通/截止的开关晶体管。 本发明的方案16以方案14或15所述的图像显示装置为基础，其特征在于，将方
案1 13中任一项所述的半导体装置的半导体元件用作驱动所述发光元件的发光的激励
晶体管。 本发明的方案17以方案14 16中任一项所述的图像显示装置为基础，其特征在于，所述发光元件是有机电致发光元件。 本发明的方案18提供一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括(1)在树脂薄膜的一面形成源电极和漏电极，并在从所述树脂薄膜的另一面朝向所述一面形成通孔的工序，其中所述源电极和漏电极位于通孔的底面；(2)以一端部与所述源电极和漏电极接触的方式在所述通孔内形成有机半导体的工序；(3)形成绝缘层的工序，该绝缘层覆盖所述有机半导体的另一端部，且其至少一部分作为栅极绝缘膜发挥作用；(4)形成栅电极的工序，该栅电极覆盖所述绝缘层的作为栅极绝缘膜发挥作用的部分。 本发明的方案19以方案18所述的半导体装置的制造方法为基础，其特征在于，所述工序(1)包括在第二树脂薄膜的面上配置所述树脂薄膜的一面的工序，在所述第二树脂薄膜中配置有源电极和漏极。 本发明的方案20以方案19所述的制造方法为基础，其特征在于，所述第二薄膜具有配置于另一面的布线层；使所述布线层与所述源电极或所述漏电极导通的通路。
本发明的方案21以方案18 20中任一项所述的制造方法为基础，其特征在于，
6所述有机半导体具有中空部，且形成于所述通孔的壁面。 本发明的方案22以方案21所述的制造方法为基础，其特征在于，形成所述栅电极，以填充所述中空部。 本发明的方案23以方案22所述的制造方法为基础，其特征在于，所述绝缘层以在
所述树脂薄膜的另一面上延伸的方式形成。
发明效果 在设置有树脂薄膜的通孔的内部配置有机半导体，用栅极绝缘膜覆盖该有机半导体的一端，在该栅极绝缘膜上配置栅电极，通过使用在有机半导体的另一端部设有源电极及漏电极的半导体装置，能够提供集成密度高的半导体装置及其制造方法。并且，通过使用该半导体装置还能够提供实现了薄型化等小型化、轻量化的图像显示装置。


图i是示意地表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置200的结构的剖视图。 图2是示意地表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置100的结构的剖视图。 图3是表示源电极和漏电极的配置的变形例的俯视图。 图4是示意地表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置101的结构的剖视图。 图5是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置100的制造方法的剖视图。 图6是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置100的制造方法的剖视图。 图7是示意地表示本发明的实施方式2涉及的半导体装置102的结构的剖视图。 图8是示意地表示本发明的实施方式2涉及的半导体装置103的结构的剖视图。 图9是表示本发明的实施方式2涉及的半导体装置103的制造方法的剖视图。 图10是表示本发明的实施方式2涉及的半导体装置103的制造方法的剖视图。 图11是示意地表示本发明的实施方式3涉及的图像显示装置500的立体图。 图12是示意地表示本发明的实施方式3涉及的半导体装置300的结构的剖视图。 图13是表示半导体装置300的等效电路的图。 图14是示意地表示现有的半导体装置1000的结构的剖视图。 符号说明 10 导电层 12、12a、12b 树脂薄膜 13通路孔(通孔) 14层间连接部件(通路) 15多层树脂基板(多层布线基板) 16双面柔性基板 17 通孔 17a通孔的内壁 20s、20Ms 源电极 20d、20Md 漏电极 20g、20Mg、20Ng 栅电极 22、22g、22M、22N绝缘层(栅极绝缘膜)
7
30、30M、30N有机半导体部55内部通路80发光元件有机EL元件82透明电极84保护薄膜86加强薄膜92数据线94选择线100、101、102、103、200、300半导体装置102A开关晶体管102B激励晶体管110树脂基板120布线层120d漏电极120s源电极130有机半导体层140绝缘膜150布线层150g 栅电极500图像显示装置800 、850 驱动部1000半导体装置
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具体实施例方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是，在以下的说明中，根据需要使用表示特定的方向或位置的用语(例如，"上"、"下"、"右"、"左"及包括这些用语的其他用语)，但这些用语的使用是为了参照附图而容易理解发明，本发明的技术范围并没有被这些用语的意思所限定。另外，多个附图中所表示的同一符号的部分表示同一部分或部件。
实施方式1 图1是示意地表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置200的截面结构的局部剖视图。在半导体装置200中，在通孔17内设有有机半导体部30。 S卩，半导体装置200具有形成有通孔17的树脂薄膜(柔性基材)12，在通孔17的内部以与其壁面(内壁)17a接触的方式配置有机半导体部30。以覆盖有机半导体部30的一端部(图1中上方的端部)的方式配置绝缘层22，该绝缘层22作为栅极绝缘膜发挥作用。在栅极绝缘膜22上形成有导电层IO，该导电层10在树脂薄膜12的一面(图l中上表面)上延伸。导电层IO中的栅极绝缘膜22上的部分作为栅电极20g发挥作用。 在树脂薄膜12的另一面(图1中下表面)上具有导电层IO，该导电层10的一部分作为源电极20s与有机半导体部30的另一端部(图1中下方的端部)欧姆接触。另外，在树脂薄膜12的另一面上配置有其他的导电层IO，该导电层10的一部分作为漏电极20d与有机半导体部30的另一端部欧姆接触。源电极20s和漏电极20d以规定的间隔分离。
并且，源电极20s和漏电极20d分别构成通孔17的底面17b的一部分。在图1所示的实施方式中，有机半导体部30进入源电极20s和漏电极20d之间，且在源电极20s和漏电极20d之间的有机半导体部30也构成底面17b。 由此，在半导体装置200形成包括有机半导体部30、源电极20s、漏电极20d、绝缘层(栅极绝缘膜)22、栅电极20g的半导体元件(FET)。 此外，即使在源电极20s与漏电极20d对置的位置之间(图1中源电极20s的右侧的面和漏电极20d的左侧的面之间)没有有机半导体部30，只要能够通过位于比源电极20s和漏电极20d靠上部的有机半导体部30确保源电极20s和漏电极20d之间的电流的流动，就没有特别的妨碍。 如上所述，在本实施方式中，在以往没有配置有机半导体的基材(树脂薄膜)12的通孔17内配置有机半导体部30，在树脂薄膜12的一面配置栅电极20g和栅极绝缘层22，在树脂薄膜12的另一面配置源电极20s及漏电极20d。从而，半导体装置200能够有效利用立体空间，因此能够以高密度形成半导体元件。 图2是示意地表示本实施方式中包括的其他半导体装置100的剖视图。与半导体装置200相同地，半导体装置100的树脂薄膜12b(12)具有通孔17，在通孔17的内部配置有有机半导体部30。并且，在半导体装置100中与半导体装置200相同地形成半导体元件(FET)，该半导体元件(FET)包括有机半导体部30、源电极20s、漏电极20d、绝缘层(栅极绝缘膜)22和栅电极20g。另外，在树脂薄膜12b的两面形成有导电层IO，该导电层IO与源电极20s、漏电极20d及栅电极20g的任一个电连接。 半导体装置100还具有半导体装置200所不具有的第二树脂薄膜12a(12)。树脂薄膜12a与树脂薄膜12b的设有源电极20s及漏电极20d —侧的面(图2中树脂薄膜12b的下表面)粘接配置，包括源电极20s的导电层10和包括漏电极20d的导电层10被树脂薄膜12a和树脂薄膜12b所夹持。 树脂薄膜12a具有通孔(通路孔)13，该通孔13内部具备层间连接部件(通路)14。进而，树脂薄膜12a的另一面(没有与栅电极20s及漏电极20d相接的面)具有导电层10(10b)，该导电层10b经由通路14与漏电极20d导通。 如上所述，半导体装置100具有多层基板15，该多层 板15包括树脂薄膜12b的一面的导电层10、位于树脂薄膜12a和树脂薄膜12b之间的导电层IO及树脂薄膜12a的另一面的导电层IO这三个导电层10(10b);以及树脂薄膜12a及树脂薄膜12b这两个树脂薄膜。 进而，在图2所示的实施方式中，在半导体装置100的树脂薄膜的一面上具有没有与栅电极20g连接的导电层10(10a)。这样，可以在半导体装置100的树脂薄膜12(12a或12b)上具有布线层(导电层)10a，该布线层10a没有与源电极20s、漏电极20d及栅电极20g的任一个连接。 如上构成的半导体装置100除了能够有效利用立体空间，以高密度形成半导体元件之外，还利用多层基板15进行立体布线，从而能够以更少的空间进行复杂的布线。
此外，通路14及导电层10b不是与漏电极20d导通而是与源电极20s导通的半导体装置也包括在本实施方式中。进而，树脂薄膜12a配置在树脂薄膜12b的上侧的面上，包 含栅电极20g的导电层10夹在树脂薄膜12a和树脂薄膜12b之间的半导体装置也包括在 本实施方式中。 接着，表示作为半导体装置100、200中的源电极20s及漏电极20d的变形例的源 电极20Ms及漏电极20Md。 图3是表示从与树脂薄膜12(12b)上表面垂直的方向观察的通孔17的内部的俯 视图。为了容易辨别源电极20Ms及漏电极20Md的形状，省略栅电极20g及绝缘膜22的记 载。 源电极20Ms及漏电极20Md具有梳形形状，以梳形部分相互啮合的方式对置配置。
S卩，在本变形例中，其特征在于，在一个通孔17内形成梳形形状的源电极20Ms及 漏电极20Md这一点。 在半导体装置100或200中，例如通道长度(源电极20Ms和漏电极20Md之间的距 离)为10 ii m，通道宽度(源电极20Ms与漏电极20Md对置的部分的长度、或梳形电极间长 度)为例如1000 iim。即，在该例子中，通道宽度为通道长度的100倍的长度。此外，源电极 20Ms或漏电极20Md的梳形部的宽度为25 y m，并且，行间隔(L/S)的寸法为25 y m/10 y m。
通过如此将源电极和栅电极形成为梳形形状，能够大幅增加通道宽度，从而，例 如，为了驱动有机EL元件，在源电极20Ms与漏电极20Md之间能够有充足的电流(大电流) 通过。 此外，源电极20Ms及漏电极20Md的使用的材料等形状以外的特性分别与源电极 20s及漏电极20d相同。 另外，具有梳形形状的源电极20Ms及漏电极20Md并没有限定于半导体装置100
及200，当然可以在后述的本发明涉及的所有的半导体装置中使用。 以下，表示半导体装置100及200的工作原理。 在半导体装置100、200中，若对栅电极20g施加电压，则栅电极附近的与在有机半 导体部30内施加的电压的极性相斥的电荷的载流子被排开(产生耗尽层)，进而，若施加某 一定以上的电压，则与施加在栅电极20g的电压的极性相吸的电荷的载流子被吸引到绝缘 层(栅极绝缘膜)22和有机半导体部30的界面而蓄积。在这样的状态下若对源电极20s 和漏电极20d之间施加电压，则蓄积在上述界面的载流子通过源电极_漏电极之间的电场 进行移动，而被吸收到漏极，从而电流在源电极_漏电极之间产生流动。
通过控制施加到栅电极20g的电压而对蓄积到上述界面的载流子量进行调制，从 而使在漏电极20d和源电极20s之间流动的电流量发生变化，能够进行例如开关动作。
以下，对半导体装置100及200的各要素进行详细说明。 树脂薄膜12(12a、12b)例如包含聚酰亚胺树脂(PI)、聚酰胺树脂(PA)、聚萘二甲 酸乙二醇酯树脂(PEN)或芳香族聚酰胺树脂，这些树脂材料在耐热性、尺寸稳定性、气体屏 蔽性的性质上优越，优选作为半导体装置100、200中的柔性基材(树脂薄膜)12的材料。树 脂薄膜12的厚度例如为1 38 ii m。 在树脂薄膜12形成的通孔17为例如通过激光形成的圆锥台形状(与树脂薄膜12 的表面平行的截面形状为圆形，与树脂薄膜12的表面垂直的截面形状为梯形)的贯通孔。 在图1及图2所示的实施方式中，通孔17为向上扩宽的形状，通孔17的树脂薄膜12(12b)上表面侧的截面积比树脂薄膜12 (12b)下表面侧的截面积大。 通孔17的直径在截面积更大的树脂薄膜12 (12b)的上表面侧(在上表面的开口 直径)例如为1 300 iim。 另外，当一个半导体装置包括多个半导体元件时，不需要将各个半导体元件的通 孔17的截面积设为相同，也可以是不同的面积。例如，当半导体装置100包括两个半导体 元件开关晶体管和激励晶体管时，通过使用不同的截面积(开口面积)的通孔17构成各个 半导体元件，能够容易地构成例如通道长度之类的特性不同的晶体管。
通孔17的形状并没有限定于上述的圆锥台，可以选择包括圆柱等的各种形状。
此外，半导体装置100的通孔(通路孔)13在图2所示的实施方式中具有圆柱形 状，但并没有限定于该形状。可以具有包括圆锥台的各种形状。另外，在通孔13内填充的 层间连接部件14含有例如导电性树脂膏等导电性材料。 源电极20s及漏电极20d例如由金属层构成。该金属层例如通过镀铜而形成，厚 度例如为O. 1 18iim。另外，源电极20s及漏电极20d也可能包括贵金属(例如，Au)，其 厚度为例如O. 02 3iim。进而，也可以在由例如铜等贵金属以外的金属构成的源电极20s 及漏电极20d的与有机半导体部30相接的面实施贵金属(例如，Au)的镀敷。
另夕卜，除此之外，作为能够用于源电极20s、漏电极20d的材料，可例举从铬(Cr)、 钛(Ti)、铝(Al)、钼(Mo)、鸨(W)、镍(Ni)、钯(Pd)、钼(Pt)、银(Ag)、锡(Sn)、导电性聚苯 胺、导电性聚吡咯、导电性聚硫氮及导电性聚合体及这些的组合中选择的材料。此外，源电 极20s、漏电极20d也可以包括由Au层和Cr层构成的二层电极或者Au层和Pt层构成的二 层电极。 包含栅电极20g的导电层10可以由例如从铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)、铝(Al)、钼
(Mo)、鸨(W)、镍(Ni)、金(Au)、钯(Pd)、钼(Pt)、银(Ag)、锡(Sn)、导电性聚苯胺、导电性聚
吡咯、导电性聚硫氮及导电性聚合体及这些的组合中选择的材料来构成。 绝缘层(栅极绝缘膜)22例如包含PVA(聚乙烯醇)、PVP(聚4-乙烯基苯酚)、
BCB(苯并环丁烯)及涂敷聚硅氨烷而形成的Si(^等。绝缘层(栅极绝缘膜)22还可以由
环氧树脂形成。绝缘层(栅极绝缘膜)22的厚度例如为50 300nm。 有机半导体部30填充于通孔17的内部，与源电极20s及漏电极20d欧姆接触，与 栅极绝缘膜22接触。 构成有机半导体部30的有机半导体可以使用各种材料。作为使用的有机半导体， 优选迁移率高的材料，例如可以举出并五苯。若将有机半导体大致区分，则可以分为高分子 材料(例如，聚噻吩或其衍生物)、低分子材料(例如，并五苯，可熔化并五苯)、还有，纳米 碳材料(例如，碳纳米管、SiGe纳米线、富勒烯、修饰富勒烯)、无机有机混合材料(例如， (C6H5C2H4NH3)和Snl4的复合系)，任意一种都可以用于有机半导体部30。此外，后面进一步 叙述有机半导体的其他例。 在半导体装置100中，优选的是，例如，使绝缘层22与树脂薄膜12b的一面(图3
中上表面)密接，进而使树脂薄膜12a与源电极20s及漏电极20d密接，从而，利用绝缘层
22、源电极20s、漏电极20d和树脂薄膜12a密封有机半导体部30。 利用上述优选的方式能够解决现有的半导体装置1000产生的以下问题。 S卩，有机半导体与无机半导体材料(例如，多晶硅等)比较，有机半导体除迁移率低之外，有在空气及氧气氛下其迁移率进一步降低的问题。因而，利用印刷方式形成有机半
导体层140之后，存在氧的作用下有机半导体层140会出现劣化的问题。 在半导体装置100中，通过密封有机半导体部30能够抑制通孔17内的有机半导
体部30与氧(或空气)的接触，由此，能够抑制或缓和构成有机半导体部30的有机半导体
的经时劣化。 如上所述，能够抑制有机半导体部30与氧的接触也是将有机半导体部30配置在 通孔17内的本发明涉及的半导体装置100的极大优点之一。 如上所述，在半导体装置100及200中，栅电极20g、源电极20s及漏电极20d可以
全部由镀敷等的金属箔形成。 这意味着能够解决现有的半导体装置1000中使用喷墨方式等印刷方式来形成包 括栅电极、源电极、漏电极的布线层120、 150而产生的以下问题。 S卩，在现有的半导体装置1000中，若使用通常的金属粒子来形成布线层，则产生 需要600 100(TC这样高的烧结温度且不能使用树脂薄膜基材的问题及使喷墨喷嘴堵塞 的问题，因此，使用墨液溶液和微细化到纳米级的金属粒子(纳米膏)的混合物作为布线材 料。 然而，纳米膏材料价格极高，且由于由纳米膏材料形成的布线通过烧结纳米级的
金属粒子形成，所以产生因金属粒子表面的氧化膜等而导致的电阻大的问题。 在本实施方式涉及半导体装置100及200中，由于不需要使用纳米膏材料，因此与
现有的半导体装置1000相比，能够廉价地构成包括栅电极、源电极及漏电极的布线，且能
够大幅降低电阻。 接下来，表示半导体装置100的变形例。 图4是表示本实施方式1涉及的半导体装置101的剖视图。 在图2所示的半导体装置100中，有机半导体部30的上方的端面位于与树脂薄 膜12b的上表面相同的高度，绝缘层22位于通孔17上方。另外，在图4所示的半导体装置 101中，有机半导体部30M的上表面位于树脂薄膜12b的上表面下方。并且，与有机半导体 部30M的上端面接触配置的绝缘层22M配置于通孔17的内部。 通过如此将绝缘层22M配置于通孔17内，能够在不改变树脂薄膜12b的厚度的情 况下，使绝缘层22M与栅电极20s及漏电极20d接近。由此，根据以下理由，能够使小型的 半导体装置101的半导体元件(FET)流过大电流。 g卩，FET通过施加在栅电极20g的电压而使载流子在有机半导体部30M的栅极绝 缘膜22M附近部感应，从而电流在源电极20s和漏电极20d之间流动。
但是，有机半导体部30M的壁面17a附近部由于没有由栅极绝缘膜22M产生的感 应通道，因此即使向栅电极20g施加电压，也维持在高电阻的状态。 栅极绝缘膜22M与源电极20s及漏电极20d之间的距离短的半导体装置101能够 减少位于上述的有机半导体部30M的壁面17a附近部的电阻高的部分。其结果是，向栅电 极20g施加、不施加电压(栅极电压)产生的漏极电流的通断比变高，即使为小型装置也能 够通过(获取)大电流。 另外，由于在半导体装置101中，栅极绝缘膜22M与源电极20s及漏电极20d的距 离短，所以能够使装置整体的厚度变薄。
此外，在优选的实施方式中，绝缘层22的上表面与树脂薄膜12b的上表面处于相 同高度。原因在于，能够将包含栅电极20g的导电层10的厚度设为在与栅电极20g不同部 分中相同。 接着，参照图5(a)至图6(d)对实施方式1涉及的半导体装置100的制造方法进 行说明。 工序l: 如图5(a)所示，准备树脂薄膜12a(12)，该树脂薄膜12a(12)的一面形成有包含源 电极20s的导电层10和包含漏电极20d的导电层IO，另一面形成有导电层10(10b)。
作为树脂薄膜12，例如可以使用厚度为4 ii m的芳香族聚酰胺树脂薄膜。另外，也 可以使用其他树脂薄膜(例如，聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂)。
此外，可以在树脂薄膜12a的表面具有粘接剂层。这是为了在以下所示的工序2 中，能够与树脂薄膜12b容易地进行粘接(层叠)。 作为导电层IO可以使用铜箔(例如厚度5iim)。导电层IO可以被实施图案形成 处理。另外，在树脂薄膜12a形成层间连接部件(通路)14，该层间连接部件(通路)14连 接上表面的导电层IO(图5a的实施方式中包含漏电极20d的导电层10)和下表面的导电 层10。层间连接部件14包括例如填充于通路孔(通孔)13内的导电性膏剂。
工序2: 如图5(b)所示，使在上表面形成有导电层(金属层)10的树脂薄膜12b的下表面 以覆盖源电极20s及漏电极20d的方式与树脂薄膜12a的上表面接触，使树脂薄膜12a与 树脂薄膜12b接合(层叠)而形成多层树脂基板15。
工序3: 如图5(c)所示，形成从多层树脂基板15的树脂薄膜12b的上表面至源电极20s 及漏电极20d的通孔17。由此，露出源电极20s及漏电极20d的至少一部分。在图5(c)所 示的实施方式中，通孔17的形成通过照射激光来实施，但通孔17的形成也可以使用其他方 法(例如，蚀刻等)。另外，在本实施方式中，从树脂薄膜12的上方观察的通孔17的形状为 圆形，但也可以为其他形状(椭圆形、长圆形、矩形等)。
工序4: 如图6(a)所示，向通孔17内填充包含有机半导体的材料，形成有机半导体部30。
作为构成本实施方式的有机半导体部30的有机半导体材料，具有与上述说明重 复的内容，但可以举出如下所述的材料。(1)从萘、蒽、并四苯、并五苯、并六苯及他们的衍生 物中选择的并苯分子材料、(2)从酞菁系合物、偶氮系化合物及茈系化合物中选择的颜料及 其衍生物、(3)从腙化合物、三苯基甲烷化合物、二苯基甲烷化合物、芪化合物、芳基乙烯基 化合物、吡唑啉化合物、三苯胺化合物及三芳基胺化合物中选择的低分子化合物及其衍生 物、(4)从聚-N-乙烯基咔唑，卤化聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯基芘、聚乙烯基蒽、芘甲醛树 脂及乙基咔唑甲醛树脂中选择的高分子化合物。或者，有机半导体材料也可以是芴酮系、联 对苯醌系、苯醌系、茚满酮系、吓啉系、聚噻吩系及聚亚苯基系化合物。 有机半导体部30的形成例如可以通过印刷来进行。在本实施方式中，通过将含有 有机半导体的材料填充于通孔17内，能够形成有机半导体部30，因此，也可以通过形成通 孔17时的通孔17的定位来进行有机半导体部30的定位，技术性意义较大。
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S卩，当用喷墨方式来形成现有的有机半导体部时，需要确保喷射墨液工具的对位 精度、进而形成用于将包含有机半导体的墨液保持在正确的位置的贮料器等，但是，根据 本实施方式的方法，只要正确进行通孔17的定位，就能够与其位置对应形成有机半导体部 30。 当有机半导体为高分子有机半导体(例如，聚噻吩或其衍生物)时，优选通过印刷 处理形成有机半导体部30的情况较多。 当有机半导体为低分子有机半导体(例如，并五苯)时，优选通过蒸镀处理形成有 机半导体部30的情况较多。
工序5: 如图6(b)所示，在有机半导体部30的上端部形成栅极绝缘膜(绝缘层)22。栅极 绝缘膜22的形成可以通过例如涂敷绝缘材料来进行。另外，形成栅极绝缘膜22的方法可 以利用例如形成电沉积涂膜的电沉积涂敷法、使用了喷涂机的喷涂法、或喷墨方式。
工序6: 如图6(c)所示，在栅极绝缘膜22上形成包含栅电极20g的金属层(导电层)10a。在本实施方式中，以覆盖栅极绝缘膜22的方式进行金属镀敷(例
如，镀铜)，形成金属层10a。 工序7: 如图6(d)所示，对金属层10a进行图案形成，形成包含栅电极20g的布线层IO及 其他布线层10(10a)，得到本实施方式的半导体装置(柔性半导体装置)IOO。金属层10a 的图案形成可以通过蚀刻来进行。 本实施方式的半导体装置100具有有机半导体部30，其形成于通孔17的内部， 该通孔17形成于多层树脂基板15的树脂薄膜12b ;源电极20s及漏电极20d，该源电极20s 及漏电极20d夹在树脂薄膜12b和树脂薄膜12a之间，构成通孔17的底面17b的一部分； 形成于通孔17的上部的栅极绝缘膜22 ;形成于栅极绝缘膜22上的栅电极20g。从而，半导 体装置100能够实现利用了多层树脂基板15的层间连接构造的构造简单的柔性半导体装 置。其结果，能够以高生产率制造半导体装置IOO。 此外，对于半导体装置200的制造也可以通过类似的方法来实施。即，代替工序1 及2，准备树脂薄膜12，该树脂薄膜12的一面形成有一部分形成栅电极20g的导电层10，另 一面形成有一部分形成源电极20s的导电层10和一部分形成漏电极20d的导电层10。并 且，在该树脂薄膜12中通过上述工序3所示的方法形成通孔17，如工序4所示形成有机半 导体30，如工序5所示形成下栅极绝缘膜22，如工序6所示形成包含栅电极20g的金属层 (导电层)10a，进而，如工序7所示形成包含栅电极20g的布线层10及其他布线层10 (10a)， 从而能够制造半导体装置200。 以下，表示上述的半导体装置100、200的制造方法的优点。 以往通过全印刷方式将导电层(布线)与有机半导体部一起形成，这时，布线由金 属纳米膏形成的情况较多。但是，金属纳米膏昂贵，另外，由金属纳米膏制作的布线多数比 典型的铜布线电阻高。根据本实施方式的方法，即使不使用昂贵的金属纳米膏，也能够简单 地制作铜布线图案，因而，其技术价值较大。 另外，由于在通孔17内形成有源电极20s、漏电极20d及有机半导体部30，所以能够容易且高精度地定位这些要素。 由此，在半导体装置100、200中，不产生通过喷墨方式形成各层的现有的半导体
装置iooo所具有的以下问题。 S卩，在通过喷墨方式来形成各层时，为了在所期望的位置形成所期望的层，需要通 过贮料器或其他部件将液态的材料精度良好地保持在规定的位置，从而产生贮料器或其他 部件的形成及对位精度的问题。此外，由于通过喷墨印刷将源电极层、漏电极层、有机半导 体层、绝缘层、栅电极层等各层数层层叠在基材上，形成有机半导体设备，因此导致为了确 保有机半导体设备的平坦性，有机设备的厚度增加的问题。进而，在这样通过印刷而层叠数 层时，产生例如因对位误差等而引起成品率降低这一问题。半导体装置iooo越大型化，成 品率降低的趋势越强。 特别是，在将半导体装置1000用于有机EL显示器等图像显示装置时，若用于手机 级别的小画面尺寸，则有时能够承受因印刷方式所导致的上述问题，但是若画面尺寸为大 画面(例如，lm级的超大画面)，则上述印刷方式的问题变得显著。 然而，在半导体装置100及200中，只要使用激光等就容易将通孔17形成在所期 望的位置，因此，由于能够将TFT等半导体元件容易且准确地定位，所以不会产生上述问 题。 另外，在半导体装置100的结构中，可以用绝缘膜(栅极绝缘膜)22和树脂薄膜 12b的壁面(内壁)17a、栅极绝缘膜22、源电极20s、漏电极20d及树脂薄膜12a的上表面 覆盖有机半导体部30的外周，从而能够抑制构成有机半导体部30的有机半导体的经时劣 化(例如氧化)。 此外，对于半导体装置200，利用树脂薄膜、绝缘膜等覆盖图1中有机半导体部30 从树脂薄膜12的下表面露出的部分，从而能够与半导体装置IOO相同地抑制有机半导体的 经时劣化(氧化)。
实施方式2 接着，参照图7及图8对本发明的实施方式2涉及的半导体装置102及103进行 説明。 图7是表示半导体装置102的截面的剖视图。在半导体装置102中，有机半导体 部30N具有凹部(中空部)这一点与实施方式1的半导体装置100的有机半导体部30不 同。并且，沿有机半导体部30N的凹部(沿中空部壁面)形成栅极绝缘膜22M。 S卩，在有机 半导体部30N中，一端部为中空部的壁面，该中空部的壁面与栅极绝缘膜22M接触，另一端 部与源电极20s及漏电极20d接触。进而，沿着栅极绝缘膜22M，在有机半导体30N的中空 部内形成栅电极20Mg。 具有中空部的有机半导体部30N可以通过例如在通孔17内且在通孔17的壁面 (内壁)、源电极20s、漏电极20d及树脂薄膜12a的上表面以薄膜状(层状)形成含有有机 半导体的材料而得到。 如上所述，有机半导体部30N具有中空部，从而，不改变树脂薄膜12b的厚度，也能 够使栅极绝缘膜22M及栅电极20Mg接近源电极20s及漏电极20d。 在半导体装置102中，不改变树脂薄膜12b的厚度，也能够比半导体装置101进一 步縮短栅极绝缘膜与漏电极及源电极的距离。
在有机半导体部30N中，载流子在位于源电极20s和漏电极20d之间及其上部的 大部分的部分中被感应，能够显著减少上述的通孔17的壁面17a附近的高电阻部分。其结 果是，向栅电极20Mg施力n、不施加电压(栅极电压)产生的漏极电流的通断比变高，能够使 更多的电流通过(获取更多的电流)。 从而，半导体装置102尤其适合作为有机E L用的激励晶体管。 进而，在半导体装置102中，由于具有中空部，所以能够减少用于有机半导体部
30N的有机半导体的量。 图8是表示半导体装置103的截面的剖视图。 在半导体装置103中，绝缘层22N在树脂薄膜12b的上表面及有机半导体30N的 中空部壁面连续形成，其一部分作为栅极绝缘膜22g发挥作用这一点与半导体装置103不 同。 进而，在通孔内的绝缘膜22N (22g)上填充导电性的填充材料11 ，并在填充材料11 上配置导电层IO。填充材料ll构成栅电极20Ng。作为填充材料ll使用例如金属镀敷来 进行(例如，镀铜)。 填充材料11的上表面与在树脂薄膜12b的上表面延伸的绝缘层22N的上表面处 于相同高度，得到平坦的面，从而容易以平坦且均匀的厚度形成在其上配置的导电层10。
此外，本实施方式的有机半导体部30N仅与实施方式1的有机半导体部30形状不 同，可以使用材料等相同的物品。 以下，参照图9 (a)至图10 (d)对本实施方式的柔性半导体装置103的制造方法进 行说明。此外，对与实施方式1涉及的半导体装置100的制造方法相同的点省略说明。
工序l: 如图9(a)所示，准备树脂薄膜12a和树脂薄膜12b，所述树脂薄膜12a通过图案形 成而在一面形成有包含源电极20s的导电层10及包含漏电极20d的导电层10，并在另一面 具有导电层10。树脂薄膜12a还具有使包含漏电极20d的导电层IO和另一面的导电层10 导通的通路14。 在图9(a)的实施方式中，树脂薄膜12a为例如在两面形成铜布线10的双面柔性 基板16，另外，树脂薄膜12b为增强绝缘层。另外，可以在源电极20s及漏电极20d的上表 面实施Au镀。
工序2 : 如图9 (b)所示，将树脂薄膜12b接合(层叠)于双面柔性基板16的上表面(具 有源电极20s及漏电极20d的面)上而形成多层层叠基板15。该接合(层压工序)可以 以例如0. 5MPa的压力在8(TC下进行2分钟。此外，也可以在该层压工序时，将保护膜(例 如，厚度18 y m的PET薄膜)层叠在树脂薄膜12b的上表面。
工序3 : 如图9(c)所示，从多层树脂基板15的树脂薄膜12b的上表面向下表面形成开通 孔17，以露出源电极20s及漏电极20d的一部分。在本实施方式中，通过例如C02激光形成 直径300iim的通孔17。
工序4 : 如图10(a)所示，在通孔17内涂敷含有有机半导体的材料，在通孔17内形成层状的有机半导体部30N。 在本实施方式中，在树脂薄膜12b的上表面预先形成保护膜(PET薄膜)之后，将 用二甲苯溶解的有机半导体通过旋转涂敷而涂敷在从树脂薄膜12b的上表面至通孔17内 的整个面，然后，剥离树脂薄膜12b上表面的保护膜，从而在通孔17内涂敷有机半导体。
接着，进行热处理(例如，在20(TC下进行30分钟)，使溶剂(二甲苯)蒸发，使有 机半导体结晶化，从而得到有机半导体部30N。 在工序4中，使用保护膜(PET薄膜)，填充(涂敷)有机半导体后剥离该保护膜， 从而仅向通孔17内填充有机半导体，不向其他的不需要部分涂敷有机半导体，从而，不需 要印刷等。进而能够防止杂质附着于充填部(通孔17)以外的部分。
工序5: 如图10(b)所示，在有机半导体部30N上形成包含栅极绝缘膜22g的绝缘层22N。 向树脂薄膜12的上表面及有机半导体部30N的中空部壁面的整个面旋转涂敷例如环氧树 脂，并在8(TC下干燥，之后，在20(TC下进行热处理，完成热固化，从而形成绝缘膜22N。 工序6: 如图10(c)所示，在栅极绝缘膜22g上的整个面进行镀铜处理，形成在通孔17(半 导体部30N的中空部)填充的填充材料11 ，并得到栅电极20Ng后，进而，在其上形成导电层 10。 此外，填充材料11可以使用导电性膏来形成，该导电性膏为向液态的树脂大量添 加导电性的金属填充物而成。例如，通过向实施了镀铜的通孔17的内部填充将直径lym 的Ag粉以90重量％左右混合于液态的环氧树脂中而得到的膏剂，使环氧树脂固化，从而能 够得到平坦化(填充材料11充满通孔17的内部，且其上表面的位置与在树脂薄膜12a的 上表面延伸的绝缘层22N的上表面处于相同位置)的填充材料11。 另外，填充材料ll可以如下形成，即，通过在进行上述的整个面的镀铜处理时，直 至通孔17内部所形成的镀铜平坦化为止一直进行镀铜。 例如，作为通过镀铜来填充通孔17内的方法，有通路注满镀敷法(或填满镀敷 法)。通路注满镀敷法是指利用了硫酸铜镀敷浴的方法，该硫酸铜镀敷浴中添加了抑制镀 敷生长的抑制剂和促进镀敷生长的促进剂。抑制剂具有不易因物质的扩散而吸附于通路孔 17内部，而容易吸附于基板表面(在树脂薄膜12b上表面延伸的绝缘层22N的表面、以下称 为"绝缘层22N上表面")的特性。利用该特性，使绝缘层22N上表面的抑制剂的浓度高于 通孔17内部的抑制剂的浓度，从而能够在通路孔17内部优先析出铜。
另一方面，促进剂在镀敷初期同样地吸附于通路孔17的底面、侧面及绝缘层22N 上表面。然后，伴随通路孔17内部的镀敷生长，通路孔17的表面积减少，从而通路孔17内 的促进剂浓度变高，其结果是，通路孔17内部的镀敷速度比绝缘层22N上表面的镀敷速度 快。 通常，抑制剂和促进剂以与镀敷条件等对应的适当的比例调合(混合)于相同的 镀敷浴内。通过抑制剂和促进剂双方的効果，通路孔17内部的镀敷生长速度比绝缘层22N 上表面的镀敷生长速度快，从而能够通过镀铜来填充通孔17而形成填充材料11。
接着，如图10(d)所示，通过对由镀铜形成的金属层(铜层)进行蚀刻而形成图 案，从而形成与栅电极20Ng连接的布线层(导电层)10及其他的布线层IO，得到半导体装置103。 此外，当半导体装置103具有多个通孔17时，在工序3的阶段，对一部分的通孔17 设置掩膜，不形成有机半导体及绝缘层22g，从而能够在工序6的镀铜处理中，同时形成电 连接树脂薄膜12b的上表面的布线10和下表面的布线10的内部通路。
实施方式3 图11是表示本发明涉及的图像显示装置(有机EL显示装置)500的半剖立体图。 图像显示装置500具有将多个发光元件80规格地排列的发光层600 ;配置多个用于驱动 所述发光元件(导通/截止的控制)的半导体装置300的驱动电路层700 ;经由数据线92 和开关线94向驱动电路层700供给电流的驱动部800、850。
图12是表示半导体装置300的剖视图。 半导体装置300是构成图像装置500的一部分的半导体装置。其是具有一个与图 像显示装置500的一个像素对应的有机EL元件(发光元件)80，且控制所述发光元件80的 发光的发光元件控制装置，从而，在图像装置500中包括与图像装置500的像素数对应数量 的半导体装置300。以下，参照图12说明半导体装置300。 半导体装置300具有两个实施方式1的半导体装置(有机半导体装置)102中所 包括的半导体元件(半导体元件102A、102B)，其等效电路如图13所示。
在两个半导体元件102A、102B中，一个是开关晶体管102A，另一个是激励晶体管 102B。另外，半导体元件102A、102B配置在加强薄膜86(例如，PET、PEN等树脂薄膜)上。
本实施方式的半导体元件102A、102B形成在有机EL元件80下方，半导体元件 102B与有机EL元件80连接。此外，在有机EL元件80上形成有与有机EL元件80电连接 的透明电极82。并且，在透明电极82上形成有保护薄膜(例如，PET、PEN等树脂薄膜)84。
在树脂薄膜12中可以形成由层间连接部件构成的内部通路55。内部通路55在 通孔17的内部不形成有机半导体部30、绝缘层22N及栅电极20Mg，而利用金属层填充通孔 17。对内部通路55通过进行适当的屏蔽等，可以利用与形成半导体元件102A及102B相同 的工序形成内部通路55。 图13所示的布线92为数据线，在图12中虽未示出，但该布线92与导电层10电 连接，该导电层10与图12的半导体元件102A的源电极20s连接。布线94为选择线(开 关线)，且与半导体元件102A的栅电极20Mg电连接。 用驱动部800、850控制数据线92与开关线94的电流，从而利用半导体元件102A 控制从激励晶体管102B向有机EL元件80及透明电极82流动的电流，驱动发光元件80的 发光。即，半导体元件102A作为控制有机EL元件(发光元件)80的导通/截止的开关晶 体管使用。 在图像显示装置500的结构中，晶体管等半导体元件对于各像素不仅设置两个 (半导体元件102A与半导体元件102B各一个)，有时设置3个以上，可以按3个或其以上 的晶体管来设置本实施方式的半导体装置102的半导体元件。 此外，并不限于半导体装置102，本说明书记载的本申请发明涉及的所有的半导体 装置(半导体装置100、101、102、103、200)的任一半导体元件均能够作为半导体装置300 的半导体元件(开关晶体管102A及激励晶体管102B)使用。 此外，本发明的全部的半导体装置及其半导体元件并不局限于有机EL显示器，也
18能够用于其他的图像显示装置(例如，液晶显示装置)，另外，也能够用于电子纸。此外，本 发明的全部的半导体装置及其半导体元件可以适用于现在讨论的应用印刷电子技术的各 种用途(例如，RF-ID，存储器、MPU、太阳能电池、传感器等)。 另外，图像显示装置500也可以使用液晶、等离子体发光元件等其他种类的发光 元件来代替上述的有机EL元件，从而能够作为有机EL显示装置以外的例如液晶显示装置、 等离子体显示装置等其他种类的图像显示装置使用。 以上，通过优选的实施方式对本发明进行了说明，但该叙述并不是限定事项，当然 可以进行各种改变。例如，在上述实施方式中，例示了将半导体装置100以对应于一个设备 的方式制作的实例，但并不局限于此，也可以执行以对应于多个设备的方式制作的方式。作 为这样的制作方式，可以使用巻对巻制法。另外，通过使用假设将来开发出的高迁移率的有 机半导体材料，本实施方式的结构所产生的效果会被更加显著地利用，从而能够获得更大 的技术价值。 本申请以日本国专利申请、特愿2007-205203作为基础申请主张优先权。参照专 利申请特愿2007-205203并将其引入本说明书中。
产业上的可利用性 根据本发明，能够提供一种利用了层间连接构造的简便的构造且集成密度优越的 半导体装置。
权利要求
一种半导体装置，其特征在于，具有具有从一面贯通到另一面的通孔的树脂薄膜；配置于所述通孔的内部的有机半导体；覆盖所述有机半导体的一端部的绝缘膜；覆盖所述绝缘膜的栅电极；与所述有机半导体的另一端部电连接的源电极；与所述有机半导体的另一端部电连接的漏电极。
2. 根据权利要求l所述的半导体装置，其特征在于， 还具有与所述树脂薄膜的另一面接合的第二树脂薄膜。
3. 根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述第二树脂薄膜具有包括第二通孔和形成于该第二通孔的导电性组合物的通路。
4. 根据权利要求2或3所述的半导体装置，其特征在于，所述有机半导体被所述源电极、所述漏电极、所述绝缘层及所述第二树脂薄膜密封。
5. 根据权利要求1 4中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述源电极和所述漏电极具有梳形形状，且以相互啮合的方式对置分离配置。
6. 根据权利要求1 5中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述绝缘层位于通孔内部。
7. 根据权利要求1 6中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述有机半导体沿所述通孔的壁面形成，且具有中空部。
8. 根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于， 所述栅电极填充于所述有机半导体的所述中空部。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于， 所述绝缘膜在所述树脂薄膜的一面上延伸。
10. 根据权利要求1 9中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述有机半导体包含高分子有机半导体。
11. 根据权利要求1 9中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述有机半导体包含低分子有机半导体。
12. 根据权利要求1 11中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述树脂薄膜是从聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂及芳香族聚酰胺树脂中选择的任意一种。
13. 根据权利要求1 12中任一项所述的半导体装置，其特征在于， 所述源电极及所述漏电极为贵金属。
14. 一种图像显示装置，其特征在于，具有 排列有发光元件的显示部；驱动用于该显示部的所述发光元件的驱动电路层， 所述驱动电路层包括权利要求1 13中任一项所述的半导体装置。
15. 根据权利要求14所述的图像显示装置，其特征在于，将权利要求1 13中任一项所述的半导体装置的半导体元件用作进行导通/截止的 开关晶体管。
16. 根据权利要求14或15所述的图像显示装置，其特征在于，将权利要求1 13中任一项所述的半导体装置的半导体元件用作驱动所述发光元件 的发光的激励晶体管。
17. 根据权利要求14 16中任一项所述的图像显示装置，其特征在于， 所述发光元件是有机电致发光元件。
18. —种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括(1) 在树脂薄膜的一面形成源电极和漏电极，并从所述树脂薄膜的另一面朝向所述一 面形成通孔的工序，其中所述源电极和漏电极位于通孔的底面；(2) 以一端部与所述源电极及漏电极接触的方式在所述通孔内形成有机半导体的工序；(3) 形成绝缘层的工序，其中该绝缘层覆盖所述有机半导体的另一端部，且其至少一部 分作为栅极绝缘膜发挥作用；(4) 形成栅电极的工序，其中该栅电极覆盖所述绝缘层的作为栅极绝缘膜发挥作用的 部分。
19. 根据权利要求18所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述工序(1)包括在第二树脂薄膜的面上配置所述树脂薄膜的一面的工序，所述第二 树脂薄膜中配置有源电极和漏电极。
20. 根据权利要求19所述的制造方法，其特征在于，所述第二薄膜具有配置于另一面的布线层、以及使该布线层与所述源电极或所述漏 电极导通的通路。
21. 根据权利要求18 20中任一项所述的制造方法，其特征在于， 所述有机半导体具有中空部，形成于所述通孔的壁面。
22. 根据权利要求21所述的制造方法，其特征在于， 按照填充所述中空部的方式依次形成所述绝缘层和所述栅电极。
23. 根据权利要求22所述的制造方法，其特征在于， 所述绝缘层以在所述树脂薄膜的另一面上延伸的方式形成。
全文摘要
本发明提供一种能够以更高密度形成半导体元件的半导体装置及其制造方法。同时提供一种使用了该半导体装置的图像显示装置。半导体装置的特征在于，具有具有从一面贯通到另一面的通孔的树脂薄膜；配置于所述通孔的内部的有机半导体；覆盖所述有机半导体的一端部的绝缘膜；覆盖所述绝缘膜的栅电极；与所述有机半导体的另一端部电连接的源电极；与所述有机半导体的另一端部电连接的漏电极。
文档编号H05B33/02GK101772834SQ20088010178
公开日2010年7月7日 申请日期2008年8月6日 优先权日2007年8月7日
发明者中谷诚一, 北江孝史, 山下嘉久, 泽田享 申请人:松下电器产业株式会社