专利名称：晶体管、像素电极基板、电光装置、电子装置和半导体元件的制造方法
技术领域：
本发明涉及使用了有机半导体材料的半导体器件、像素电极基板、半导体器件的制造方法、电光装置和电子装置的改良。
背景技术：
有机半导体中的电荷的迁移率比单晶硅或多晶硅的迁移率低。例如，单晶硅的迁移率是1350cm2/Vs，多晶硅的迁移率是几百cm2/Vs，而有机半导体的迁移率的上限是约几cm2/Vs。因此，使用了有机半导体的有机晶体管的导通电流小，导通关断比也小。此外，如果特别考虑大气中的工作，则使用了以并五苯、P3HT(聚己基噻吩，polyhexylthiophene)为代表的离子化电位比较小的有机半导体的有机晶体管，因被大气中的氧或水分掺杂而使有机半导体中的载流子浓度上升。其结果，存在关断电流上升、导通关断比下降的课题。
为了解决上述课题，例如在专利文献中所述的场效应晶体管中，在有机半导体晶体管中使用双栅结构来谋求导通关断比、漏电流、阈值电压的控制等的特性提高。
专利文献1日本特开平2005-166713号公报但是，只是单纯地将半导体层置换为有机半导体材料的结构与使用了硅的晶体管比较，从成本的观点来看优点少。
发明内容
于是，本发明的目的在于用比较低的成本提供关断电流低、导通关断比大的有机半导体晶体管。
为了达到上述目的，本发明的晶体管是这样一种晶体管，包含形成于基体的上方的第1栅电极；形成于上述第1栅电极的上方的第2栅电极；形成于上述第1栅电极的上方的源电极；形成于上述第1栅电极的上方的漏电极；以及半导体膜，其覆盖上述源电极的至少一部分和上述漏电极的至少一部分，配置在上述第1栅电极与上述第2栅电极之间；上述源电极具备第1基部和在与上述第1基部的延伸方向交叉的方向上突出的至少一个第1突出部；上述漏电极具备在从第2基部向上述第1基部的方向突出的至少一个第2突出部。
通过作成这样的结构，可得到导通关断比大的晶体管。
优选地，上述第1栅电极和上述第2栅电极中的一个栅电极的电阻比另一个栅电极的电阻低。由此，即使在另一个栅电极中使用了电阻率相对高的材料，也能将栅电极整体的电阻抑制得较低。此外，如果是低电阻的布线，就可将栅电极部分的布线作为(布线长度长的)基板布线的一部分来利用。
上述一个栅电极包含由蒸镀法或溅射法成膜的金属膜。由此，可得到低电阻的栅电极。
上述第1栅电极与上述第2栅电极电连接以构成所谓的双栅结构。通过在半导体层的两端分别连接第1栅电极与上述第2栅电极，可使电位分布均等地一致。
此外，本发明的像素电极基板包含基体、晶体管和像素电极；上述晶体管包含形成于上述基体的上方的第1栅电极；形成于上述第1栅电极的上方的第2栅电极；形成于上述第1栅电极的上方的源电极；形成于上述第1栅电极的上方的漏电极；以及半导体膜，其覆盖上述源电极的至少一部分和上述漏电极的至少一部分，配置在上述第1栅电极与上述第2栅电极之间；上述源电极具备第1基部和在与上述第1基部的延伸方向交叉的方向上突出的至少一个第1突出部；上述漏电极具备在从上述像素电极向上述第1基部的方向突出的至少一个第2突出部。
通过作成这样的结构，可得到具备导通关断比大的晶体管的像素电极基板。
优选地上述第1栅电极作为第1栅线的一部分形成；上述第2栅电极作为第2栅线的至少一部分形成；上述第1栅线与上述第2栅线电连接。由此，可同时形成基板布线和晶体管电极。
此外，本发明的电光装置的特征在于包含上述晶体管或上述像素电极基板作为构成要素。
此外，本发明的电子装置的特征在于包含上述晶体管作为装置的构成要素。
本发明的半导体元件的制造方法是一种形成半导体元件的制造方法，包含在基体的上方形成第1栅电极的第1工序；在上述第1栅电极的上方形成第1栅绝缘膜的第2工序；在上述第1栅电极的上方形成半导体膜的第3工序；在上述半导体膜的上方形成第2栅绝缘膜的第4工序；以及在上述第2栅绝缘膜的上方形成第2栅电极的第5工序；其中，由不同的方法进行上述第1栅电极的形成和上述第2栅电极的形成。
通过作成这样的结构，可形成第1和第2栅电极的材料不同的双栅结构的半导体元件。
在上述第1工序中，优选通过对金属材料进行蒸镀法或溅射法处理进行上述第1栅电极的形成。由此，可得到低电阻的栅电极。
在上述第5工序中，优选利用印刷法进行上述第2栅电极的形成。由于是比较低的温度的工艺，且利用非刻蚀工艺进行构图，故可避免因热、刻蚀液等引起的对半导体膜的影响。
此外，本发明的半导体器件包含配置在基板上的多个电极；配置在上述电极的相互间的有机半导体层；分别配置在上述有机半导体层的两侧的第1和第2栅电极；以及配置在上述有机半导体层与上述第1和第2栅电极的相互间的栅绝缘层，上述第1和第2栅电极互相连接，利用印刷法形成两栅电极中的至少一个电极。
通过作成这样的结构，由于用是比较低的温度的工艺且不需要刻蚀的印刷法形成包围机半导体层的一个栅电极，故既可避免有机半导体层的因热、刻蚀液引起的性能恶化，又可用比较低的成本提供有机半导体晶体管的半导体器件。
优选地，上述栅电极中另一个栅电极(用非印刷法形成的栅电极)的电阻率比上述一个栅电极(用印刷法形成的栅电极)的电阻率小。由此，可减少在栅电极部中传播的栅信号的衰减、延迟。
优选地，上述另一个栅电极是利用蒸镀法或溅射法成膜的金属膜。由此，可得到电阻率小的栅电极。
优选地，利用在上述基板上延伸的栅线构成上述另一个栅电极。在本半导体器件作为有源矩阵方式显示器的像素基板的像素驱动晶体管使用的情况下，与多条数据线一起划定基板上的像素区域的多条栅线分别兼作栅电极。通过实现栅电极的低电阻化，可减少栅线中的信号延迟。
再者，优选地，用印刷法形成上述半导体层、上述栅绝缘层。由于可避免刻蚀、高温工艺，故可避免有机半导体层的制造工艺中的劣化。
优选地，上述印刷法是液滴喷出法。由此，能以与基板非接触的方式形成膜图案，是合适的。
再有，在印刷法中，有网板印刷法、苯胺印刷法、胶版印刷法、喷墨(液滴喷出)法、微接触印刷法等。
可将上述的半导体器件使用于液晶装置、有机EL装置、电泳动显示装置等的电光装置、电子装置。
此外，本发明的半导体器件的制造方法包含在基板上形成在一个方向上延伸的栅线的第1工序；在上述基板的上述栅线上且在应形成有源元件的区域中形成第1栅绝缘层的第2工序；在上述栅绝缘层上形成多个电极的第3工序；在上述栅绝缘层上的电极相互间形成有机半导体层的第4工序；形成第2栅绝缘层使其覆盖上述有机半导体层的第5工序；以及在上述第2栅绝缘层上利用印刷法沿上述栅线形成连接到该栅线上的第2栅电极的第6工序。
通过作成这样的结构，在制作2个栅电极夹着有机半导体层的双栅结构的晶体管时，通过用印刷法制作夹着有机半导体层的栅电极，既可避免因热、刻蚀引起的有机半导体层的劣化，又可用比较低的成本制造有机半导体晶体管(半导体器件)。
优选地，上述第1工序是利用蒸镀法或溅射法对金属材料进行成膜以形成栅线的工序。由此，可得到低电阻的栅线(栅电极)。
此外，希望上述第4或第5工序是由印刷法进行的成膜工序。由此，可避免有机半导体层因热、刻蚀引起劣化。
图1是说明第1实施例的有机半导体晶体管的制造工序的工序图；图2是说明第1实施例的有机半导体晶体管的制造工序的工序图；图3是说明将有机半导体晶体管作为像素电极的驱动晶体管使用的例子的平面图；图4是放大了图3的有机半导体晶体管部分的部分放大图；图5是说明第2实施例的有机半导体晶体管的制造工序的工序图；图6是说明第2实施例的有机半导体晶体管的制造工序的工序图；图7是说明将有机半导体晶体管作为像素电极的驱动晶体管使用的例子的平面图；图8是放大了图7的有机半导体晶体管部分的部分放大图；图9是说明使用了本发明的有机半导体晶体管的电子装置的例子的说明图。
符号说明101基板； 102栅线(栅极线，栅布线)；103栅绝缘层； 104接触孔；105源电极；105’漏电极；106像素电极； 107数据线； 108半导体膜； 109栅绝缘层(栅绝缘膜)； 110栅线
具体实施例方式
以下参照
本发明的实施例。
(第1实施形态)图1至图4表示了将本发明的有机半导体晶体管使用于显示器的像素的驱动电路的例子。图1至图2说明有机半导体晶体管的制造工序的工序图，图3是像素驱动电路的平面图，图4是放大了图3的有机半导体晶体管部分的部分放大图。
首先，如图1(A)中所示，在绝缘基板101上形成栅线102。作为绝缘基板101，例如可使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等的塑料基板或玻璃基板。作为其它的基板材料，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)、聚酰亚胺(PI)构成的塑料基板(树脂基板)外，只要是具有可挠性的基板，就可采用玻璃基板、硅基板、金属基板、砷化镓基板等。
用蒸镀法、溅射法淀积铝、镍、铜、钛、银、金、铂等的金属，使用光刻工艺对淀积的金属膜进行构图(图案形成，patterning)，可形成第1栅线102。此外，也可使用以喷墨(液滴喷出)法为代表的构图法，喷出(或涂敷)包含金属微粒子的溶液，进行干燥加热来形成第1栅线102。在溶液涂敷后，除去溶媒，在使用金属微粒子的情况下，以增进金属微粒子间的电接触为目的，也可进行热处理。通常在大气中进行热处理，但根据需要也可在氮、氩、氦等的惰性气体气氛中进行。作为金属微粒子，例如可举出银、铝、金等。
再有，在实施例中，使用了喷墨法，但可考虑绝缘基板101的材质、用于栅线102的材料等各种各样的要素，适当地选择网板印刷法、苯胺凸版印刷法、胶版印刷法、喷墨(液滴喷出)法、微接触印刷法等的其它的构图法。
如该图(B)中所示，形成第1栅绝缘层103。关于栅绝缘层103，使用旋转涂敷法或浸涂法等的成膜法形成丙烯酸树脂、环氧树脂、酯树脂。在有必要对第1栅绝缘膜进行构图时，可使用喷墨法、光刻法等的构图法成膜法来形成。
如该图(C)中所示，在栅绝缘层103中形成接触孔104。例如可在栅绝缘层103上涂敷光致抗蚀剂，使用接触孔的掩摸进行曝光、显影，形成抗蚀剂掩摸，通过使用该抗蚀剂掩摸刻蚀栅绝缘层103来进行接触孔104的形成(光刻法)。
再有，也可使用感光性聚合物(光致抗蚀剂)形成栅绝缘层103，此时使用接触孔的掩摸进行曝光、显影，直接在栅绝缘层103中形成接触孔，可实现接触孔104的微细化。此外，在用树脂形成栅绝缘层103的情况下，通过用喷墨法等向所希望的部位喷出(或涂敷)聚合物可溶的溶剂，由此通过除去栅绝缘层103的一部分来形成具有接触孔104的栅绝缘层103，可简便地形成接触孔104。
再有，将接触孔104设置成后述的第2栅线110与第1栅线102对于一个晶体管可在2个部位接触。
将上述2个部位的接触孔104中的一个接触孔设置成该一个接触孔和后述的源电极105夹着数据线107，将另一个接触孔设置成该另一个接触孔和数据线107夹着源电极105。
如该图(D)中所示，在栅绝缘层103上用与第1栅线102同样的方法形成关于其细节将在后面描述的源电极105和漏电极105’、像素电极106、数据线107等(参照后述的图4)。再有，在此，严格地说，晶体管的源和漏是要考虑该晶体管的半导体膜的导电型和电位关系来规定，但在此为了方便起见，将连接到数据线107的电极规定为源电极105，将连接到像素电极106的电极规定为漏电极105’。
其次，对于基板进行氧等离子处理，进行清洁处理。其后，如图2(A)中所示，在用喷墨法滴下了包含F8T2(聚芴-噻吩共聚物，polyfluorene-thiophene copolymer)的液体材料后，通过除去该液体材料的溶媒等的挥发成分，形成半导体膜108使其至少覆盖源电极105和漏电极105’。在此，将半导体膜108的膜厚定为约50nm。
再有，在如上所述那样使用喷墨法形成半导体膜108的情况下，如果是基本上可分散或溶解于溶媒中的有机半导体材料就可使用。作为可分散于溶媒中的有机半导体材料，例如可举出聚(3-烷基噻吩)、聚(3-己基噻吩)(P3HT)、聚(3-辛基噻吩)、聚(2，5-噻吩撑乙烯撑)(PTV)、聚(对苯撑乙烯撑)(PPV)、9，9-二辛基芴/二-N，N’-(4-甲氧苯基)-二-N，N’-苯基-1，4-苯撑二胺共聚物(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机半导体材料。
此外，例如也可将C60、或金属酞菁、或这些物质的取代衍生物、或蒽、并四苯、并五苯、并六苯等的并苯分子材料、或α-低聚噻吩类、具体地说是四聚噻吩(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)等的低分子有机半导体材料用于上述的喷墨法。
由于上述的低分子有机半导体材料具有多个芳香环，故一般具有刚性且牢固的分子结构。因此，由于溶解性低，故可通过利用合成化学的方法将长链烷基等的取代基导入母体中，进而提高对于溶媒的溶解性。
在利用掩摸蒸镀法的蒸镀工艺代替喷墨法的情况下，由于没有必要特别考虑对于溶媒的溶解性，故可使用上述的低分子有机半导体材料。
如该图(B)中所示，形成第2栅绝缘层109使其覆盖半导体膜108。可用与第1栅绝缘层103同样的工序形成栅绝缘层109。
再有，在使用喷墨法形成栅绝缘层109的情况下，希望选择用于栅绝缘层109的形成的液体材料的溶媒，使其尽可能不溶解半导体膜108。
如该图(C)中所示，在栅绝缘层109上形成第2栅线110，使其覆盖半导体膜108和数据线107。第2栅线110经接触孔104与第1栅线102接触。
由此，经第1栅线102供给的扫描信号也供给第2栅线110，利用第1栅线102和第2栅线110在半导体膜108中的源电极105与漏电极105’之间控制导通状态，第1栅线102的一部分和第2栅线110的至少一部分都起到晶体管的栅电极的功能。
例如，利用喷墨法或其它的印刷法喷出或涂敷金属粒子的分散液或PEDOT(聚乙烯二氧噻吩，polyethylenedioxythiophene)等的导电性高分子等，通过进行适度的温度下的退火处理或干燥处理来形成第2栅线110。第1栅线102和第2栅线110构成夹着半导体膜108的一种双栅结构。
对于这样制作的像素电极的基板，再适当地形成保护层等(未图示)，可用作液晶装置、电泳装置等的电光装置的像素电极基板(有源矩阵基板)。
图3表示了利用到上述的图2(C)为止的工序制作的像素电极基板的平面图。图4放大地表示了作为像素的驱动晶体管的有机半导体晶体管部分。
如两图中所示，配置成第1栅线102与数据线107交叉，在由栅线102与数据线107划定了的区域中配置有像素电极106。对应于第1栅线102与数据线107的交叉部配置了驱动像素的驱动晶体管。数据线107和像素电极106分别连接到源电极和漏电极105’上。
如图4中所示，源电极105构成为包括连接到数据线107上的、在与数据线107延伸的方向交叉的方向上延伸的基部105a，和从基部105a起在与基部105a延伸的方向交叉的方向上突出的多个第1突出部105b。
漏电极105’构成为包括从像素电极106突出的多个第2突出部105b’。上述多个第1突出部105b在从其基部105a朝像素电极106的方向突出，多个第2突出部105b’从像素电极106朝基部105a的方向突出。
在多个第1突出部105b中相邻的2个第1突出部105b之间插入多个第2突出部105b’中的一个第2突出部105b’，源电极105和漏电极105’具有所谓的梳齿形状。
此外，多个第2突出部105b’中最接近于数据线107的位置上所配置的一个第2突出部105b’，被配置在数据线107与多个第1突出部105b中最接近于数据线107的位置上所配置的一个第1突出部105b之间。
如上所述，由于本发明所涉及的晶体管具备具有梳齿形状的源电极和漏电极，故可增大半导体膜108中的具有沟道(channel)功能的区域的比例。因此，即使在半导体膜108本身的迁移率低的情况下，也能在源电极105与漏电极105’之间流过比较大的电流。
在上述的实施例中，在半导体膜108的厚度方向上在第1栅线102与第2栅线110之间配置了半导体膜108，故可从半导体膜108的上下两侧使用栅电压进行半导体膜108的耗尽层的控制。因此，关断时的耗尽层较大地变宽，关断电流降低。此外，通过半导体膜108的两侧的栅线，使得载流子通过的沟道区也在半导体膜108的膜厚方向上变宽，导通电流上升。
再有，第1栅线102和第2栅线110电阻可以不同。例如，使用溅射或蒸镀法将第1栅线102作成低电阻的金属膜，利用使用了金属微粒子的分散溶液的喷墨法形成第2栅线110，可作成比第1栅线102的电阻高的金属膜。
通过利用喷墨法形成第2栅线110，与溅射法等的蒸镀工艺相比，可抑制形成第2栅线110时的对于栅绝缘层109或半导体膜108的损伤。
(第2实施形态)图5至图8表示了将本发明的有机半导体晶体管使用于电光装置的像素的驱动电路的另一例。图5和图6是说明有机半导体晶体管的制造工序的工序图，图7是像素驱动电路的平面图，图8是放大了图7的有机半导体晶体管部分的部分放大图。在各图中，对与已叙述的图1至图4对应的部分附以同一符号。
首先，如图5(A)中所示，与已叙述的第1实施形态同样，在绝缘基板101上形成栅线102。作为绝缘基板101，例如可使用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等的塑料基板或玻璃基板。用蒸镀法、溅射法淀积铝、镍、铜、钛、银、金、铂等的金属，使用光刻法对该金属膜进行构图，可形成栅线102。此外，也可使用以喷墨法为代表的印刷法，喷出(或涂敷)包含金属微粒子的溶液，进行干燥加热来形成。作为金属微粒子，例如可举出银、铝、金等。
如该图(B)中所示，形成第1栅绝缘层103。关于栅绝缘层103，使用旋转涂敷法、浸涂法或喷墨法等的印刷法形成丙烯酸树脂、环氧树脂、酯树脂。
如该图(C)中所示，留下基板上的与有机半导体晶体管的形成区域相当的部分的栅绝缘层103(岛区域)，除去其它的部分，使栅线102露出。例如通过在栅绝缘层103上涂敷光致抗蚀剂，使用岛的掩摸进行曝光、显影以形成抗蚀剂掩摸，使用该抗蚀剂掩摸刻蚀栅绝缘层103，由此可进行岛的形成(光刻法)。
再有，也可使用感光性聚合物(光致抗蚀剂)形成栅绝缘层103，此时使用岛的掩摸进行曝光、显影以形成栅绝缘层103的岛(直接感光)。此外，在用树脂形成栅绝缘层103的情况下，也可通过用喷墨法等在所希望的部位喷出(或涂敷)聚合物可溶的溶剂来形成栅绝缘层103的岛。
如该图(D)中所示，在栅绝缘层103上用与栅线102同样的方法形成多个源电极105和漏电极105’、多个像素电极106、多条数据线107等(参照后述的图8)。如上所述，严格地说，要考虑晶体管的半导体膜的导电型和电位关系来规定该晶体管的源和漏，但在此为了方便起见，将连接到数据线107上的电极定为源电极105，将连接到像素电极106上的电极定为漏电极105’。将源电极105和漏电极105’形成为梳齿状。
其次，如图6(A)中所示，对于基板进行氧等离子处理，进行清洁处理。其后，在用喷墨法滴下了作为有机半导体的F8T2(聚芴-噻吩共聚物)后，通过除去该液体材料的溶媒等的挥发成分，形成半导体膜108使其至少覆盖源电极105和漏电极105’。在此，将半导体膜108的膜厚定为约50nm。再有，作为有机半导体层，可使用已叙述的高分子、低分子的各种有机半导体材料。
如该图(B)中所示，形成第2栅绝缘层109使其覆盖半导体膜108和数据线107。可用与第1栅绝缘层103同样的工序形成栅绝缘层109，但由于只在必要的部分上形成且必须不对半导体膜108产生影响，故在本实施例中用更合适的喷墨法、复制(转印，transfer printing)法等的印刷法(构图法)来形成。
如该图(C)中所示，在栅绝缘层109上形成第2栅线110，使其覆盖半导体膜108和数据线107。栅线110的两端部与在栅绝缘层109的两端部外周露出的栅线102连接。
由此，经第1栅线102被供给的扫描信号也供给第2栅线110，利用第1栅线102和第2栅线110控制半导体膜108中的源电极105与漏电极105’之间的导通状态，第1栅线102的一部分和第2栅线110的至少一部分一起起到晶体管的栅电极的功能。
例如，利用喷墨法或复制法等的印刷法喷出或涂敷金属粒子的分散液或PEDOT(聚乙烯二氧噻吩)等的导电性高分子等，通过进行退火处理或干燥处理来形成栅线110。第1栅线102和第2栅线110构成在上下方向上夹着有机半导体层的一种双栅结构。
对于这样制作的像素电极的基板，再适当地形成保护层等(未图示)，可用作液晶装置、电泳装置等的电光装置的像素电极基板(有源矩阵基板)。
图7表示了利用到上述的图6(C)为止的工序制作的显示器的像素电极基板的平面图。图8放大地表示了作为像素的驱动晶体管的有机半导体晶体管部分。
如两图中所示，配置成第1栅线102与数据线107交叉，在由栅线102与数据线107划定了的区域中配置像素电极106。与第1栅线102和数据线107的交叉部对应地配置了驱动像素的驱动晶体管。数据线107和像素电极106分别连接到源电极和漏电极105’上。
如图8中所示，源电极105构成为包括连接到数据线107上的、在与数据线107延伸的方向交叉的方向上延伸的基部105a和从基部105a起向与基部105a延伸的方向交叉的方向突出的多个第1突出部105b。
漏电极105’构成为包括从像素电极106突出的多个第2突出部105b’。上述多个第1突出部105b从其基部105a向像素电极106的方向突出，多个第2突出部105b’从像素电极106向基部105a的方向突出。
在多个第1突出部105b中相邻的2个第1突出部105b之间插入了多个第2突出部105b’中的一个第2突出部105b’，源电极105和漏电极105’具有所谓的梳齿形状。
此外，在数据线107与多个第1突出部105b中最接近于数据线107的位置上所配置的一个第1突出部105b之间，配置有多个第2突出部105b’中最接近于数据线107的位置上所配置的一个第2突出部105b’。
如上所述，由于本发明所涉及的晶体管具备具有梳齿形状的源电极105和漏电极105’，故可增大半导体膜108中的起到沟道的功能的区域的比例。因此，即使在半导体膜108本身的迁移率低的情况下，也能在源电极1 05与漏电极105’之间流过比较大的电流。
在上述的实施例中，在半导体膜108的厚度方向上在第1栅线102与第2栅线110之间配置了半导体膜108，故可从半导体膜108的上下两侧使用栅电压进行半导体膜108的耗尽层的控制。因此，关断时的耗尽层较大地变宽，关断电流下降。此外，通过半导体膜108的两侧的栅线，使得载流子通过的沟道区也在半导体膜108的膜厚方向上变宽，导通电流上升。
此外，在本实施例中，由于使用以喷墨法为代表的印刷法形成栅绝缘层或栅线、数据线，故能够不在有机半导体层中产生损伤，可以低成本来制作。
再有，即使在本实施例中，也可使第1栅线102和第2栅线110的电阻不同。例如，使用溅射或蒸镀法将第1栅线102作成低电阻的金属膜，利用使用了金属微粒子的分散溶液的喷墨法形成第2栅线110，可作成比第1栅线102的电阻高的金属膜。
通过利用喷墨法形成第2栅线110，与溅射法等的蒸镀工艺相比，可抑制形成第2栅线110时的对于栅绝缘层109或半导体膜108的损伤。
此外，可用能得到低电阻的溅射或蒸镀形成的金属膜或由与适当的温度(比较高的温度)下的退火处理组合了的喷墨法得到的金属膜来形成构成双栅结构的下侧的栅线(栅电极)，用由与抑制为必要限度的温度(比较低的温度)下的退火处理或干燥处理组合了的喷墨法得到的金属膜来形成构成双栅结构的上侧的栅线(栅电极)。
由此，具有在可防止在基板上延伸的栅线的信号延迟或衰减的同时、可防止有机半导体层的热恶化或由刻蚀引起的恶化的优点。
再有，在上述的各实施例中，可用相反的顺序进行有机半导体层108和源、漏电极105的形成。在该情况下，因为有必要形成源、漏电极105而不对有机半导体层108产生影响，故优选使用以喷墨法为代表的印刷法。
如以上说明了的那样，在本发明的各实施例中，由于从有机半导体层的两侧使用栅电压进行控制，故关断时的耗尽层较大地变宽，关断电流下降。此外，由于在2个部位中形成沟道，故导通电流上升，其结果，导通关断比提高了。
此外，通过使用以喷墨法为代表的印刷法形成栅绝缘层或栅线、数据线，可用低成本制作有机半导体TFT电路。
(电子装置)其次，说明具备利用上述的制造方法制造的有机半导体TFT的电子装置的例子。本实施形态所涉及的有机半导体TFT在各种电子装置中可应用于构成显示部的液晶显示面板、电致发光显示面板、电泳动显示面板等的制造、电路部的制造等。
图9是表示电子装置的例子的概略透视图。该图(A)是应用于携带电话的例子，该携带电话530具备天线部531、声音输出部532、声音输入部533、操作部534和显示部535。
图9(B)是应用于摄像机的例子，该摄像机540具备受像部541、操作部542、声音输入部543和显示部544。
图9(C)是应用于电视机的例子，该电视机550具备显示部551。
图9(D)是应用于卷绕式(roll up)电视机的例子，该卷绕式电视机560具备显示部561。此外，本发明所涉及的有机半导体TFT不限于上述的例子，可应用于各种电子装置。例如，除了上述的电子装置外，还可有效地用于带有显示功能的传真机、数码相机的取景器、携带型TV、电子笔记本、电光布告牌、宣传公告用显示器等。
再有，本发明不限定于上述的实施形态的内容，在本发明的要旨的范围内，可作各种各样的变形来实施。
权利要求
1.一种晶体管，其特征在于，包含形成于基体的上方的第1栅电极；形成于上述第1栅电极的上方的第2栅电极；形成于上述第1栅电极的上方的源电极；形成于上述第1栅电极的上方的漏电极；以及半导体膜，其覆盖上述源电极的至少一部分和上述漏电极的至少一部分，配置在上述第1栅电极与上述第2栅电极之间；上述源电极具备第1基部和在与上述第1基部的延伸方向交叉的方向上突出的至少一个第1突出部；上述漏电极具备在从第2基部向上述第1基部的方向突出的至少一个第2突出部。
2.如权利要求1所述的晶体管，其特征在于上述第1栅电极和上述第2栅电极中的一个栅电极的电阻比另一个栅电极的电阻低。
3.如权利要求2所述的晶体管，其特征在于上述一个栅电极包含由蒸镀法或溅射法成膜的金属膜。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的晶体管，其特征在于上述第1栅电极与上述第2栅电极电连接。
5.一种像素电极基板，其特征在于包含基体、晶体管和像素电极；上述晶体管包含形成于上述基体的上方的第1栅电极；形成于上述第1栅电极的上方的第2栅电极；形成于上述第1栅电极的上方的源电极；形成于上述第1栅电极的上方的漏电极；以及半导体膜，其覆盖上述源电极的至少一部分和上述漏电极的至少一部分，配置在上述第1栅电极与上述第2栅电极之间；上述源电极具备第1基部和在与上述第1基部的延伸方向交叉的方向上突出的至少一个第1突出部；上述漏电极具备在从上述像素电极向上述第1基部的方向突出的至少一个第2突出部。
6.如权利要求5所述的像素电极基板，其特征在于上述第1栅电极作为第1栅线的一部分形成；上述第2栅电极作为第2栅线的至少一部分形成；上述第1栅线与上述第2栅线电连接。
7.一种电光装置，其特征在于包含权利要求1至4中的任一项所述的上述晶体管或权利要求5或6中所述的像素电极基板作为构成要素。
8.一种电子装置，其特征在于包含权利要求1至4中的任一项所述的上述晶体管作为装置的构成要素。
9.一种形成半导体元件的制造方法，其特征在于，包含在基体的上方形成第1栅电极的第1工序；在上述第1栅电极的上方形成第1栅绝缘膜的第2工序；在上述第1栅电极的上方形成半导体膜的第3工序；在上述半导体膜的上方形成第2栅绝缘膜的第4工序；以及在上述第2栅绝缘膜的上方形成第2栅电极的第5工序；其中，由不同的方法进行上述第1栅电极的形成和上述第2栅电极的形成。
10.如权利要求9所述的半导体元件的制造方法，其特征在于在上述第1工序中，通过对金属材料进行蒸镀法或溅射法处理进行上述第1栅电极的形成。
11.如权利要求9或10所述的半导体元件的制造方法，其特征在于在上述第5工序中，利用印刷法进行上述第2栅电极的形成。
全文摘要
本发明以比较低的成本提供关断电流低、导通关断比大的有机半导体晶体管。本发明的半导体器件包含配置在基板上的多个电极(105)；配置在上述电极的相互间的有机半导体层(108)；分别配置在上述有机半导体层的两侧的第1和第2栅电极(102、110)；以及配置在上述有机半导体层与上述第1和第2栅电极的相互间的栅绝缘层(103、109)，上述第1和第2栅电极互相连接，利用印刷法形成两栅电极中的至少一个电极。
文档编号H01L29/786GK101051671SQ20071009107
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月6日 优先权日2006年4月6日
发明者守谷壮一 申请人:精工爱普生株式会社