DE102011106168A1

DE102011106168A1 - Halbleitervorrichtung, Anzeigevorrichtung und elektronische Vorrichtung

Info

Publication number: DE102011106168A1
Application number: DE102011106168A
Authority: DE
Inventors: Mao Katsuhara
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2012-02-09
Also published as: JP2012038924A; US20120032174A1; CN102376893A

Abstract

Hierin beschreiben ist eine Halbleitervorrichtung umfassend: eine Gateelektrode auf einem Substrat; einen die Gateelektrode bedeckenden Gateisolationsfilm; eine über und innerhalb einer Breite der Gateelektrode positionierte organische Halbleiterschicht mit dem zwischen der organischen Halbleiterschicht und der Gateelektrode angeordneten Gateisolationsfilm; und eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode mit einander auf der organischen Halbleiterschicht so gegenüberliegenden Endbereichen, dass die Gateelektrode zwischen der Sourceelektrode und der Drainelektrode entlang einer Breitenrichtung der Gateelektrode angeordnet ist.

Description

HINTERGRUND
Die Beschreibung betrifft eine Halbleitervorrichtung, eine Anzeigevorrichtung und eine elektronische Vorrichtung, und insbesondere eine Halbleitervorrichtung einer Dünnfilmtransistoranordnung mit einer organischen Halbleiterschicht, eine die Halbleitervorrichtung enthaltende Anzeigevorrichtung, sowie eine elektronische Vorrichtung.
Halbleitervorrichtungen mit einer organischen Halbleiterschicht als aktiver Schicht, in der ein Kanalgebiet ausgebildet ist, oder sogenannte organische Dünnfilmtransistoren (organische TFTs) werden entsprechend ihrem räumlichen Zusammenhang einer Gateelektrode, einer Sourceelektrode und einer Drainelektrode zur organischen Halbleiterschicht in vier Typen klassifiziert. Eine Struktur mit unten gelagertem Gate, die eine Gateelektrode in einer Schicht unterhalb einer organischen Halbleiterschicht aufweist, umfasst beispielsweise zwei Typen, nämlich eine Struktur mit oben gelagertem Kontakt, bei der eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode auf der organischen Halbleiterschicht positioniert sind sowie eine Struktur mit unten gelagertem Kontakt, bei der eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode unterhalb der organischen Halbleiterschicht positioniert sind (siehe "Advanced Materials", (2002). Vol. 14, S. 99).
In Bezug auf diese Strukturen weist die Struktur mit oben gelagertem Kontakt einen sichereren Kontakt zwischen den Source- und Drainelektroden zur organischen Halbleiterschicht auf und stellt eine äußerst zuverlässige Elektrodenstruktur dar.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist bekannt, dass ein Kanalgebiet zur Ladungsträgerleitung in einer organischen Halbleiterschicht, die als aktive Schicht in einer Halbleitervorrichtung mit der organischen Halbleiterschicht dient, ein sehr begrenztes Gebiet einer Schicht von einer Grenzfläche mit einem Gateisolationsfilm bis zu wenigen Molekülen (bis 10 nm) darstellt.
In der Halbleitervorrichtung der oben beschriebenen Strukturen mit unten gelagertem Gate und oben gelagertem Kontakt stehen die Sourceelektrode und die Drainelektrode mit einem inaktiven Gebiet in Kontakt, das zu keinem Kanalgebiet in der organischen Halbleiterschicht wird. Somit ist das inaktive Gebiet der organischen Halbleiterschicht als Komponente mit hohem Widerstand zwischen den Source- und Drainelektroden und dem Kanalgebiet positioniert, und es ist schwierig, den Kontaktwiderstand (Injektionswiderstand) in Bezug auf das Kanalgebiet zu reduzieren.
Obgleich sich der Widerstand des inaktiven Gebiets durch Dünnen der organischen Halbleiterschicht reduzieren lässt, ist es schwierig, einen sehr dünnen Film von bis zu näherungsweise 10 nm gleichförmig in einem großflächigen Prozess auszubilden. Zudem ist es schwierig, der organischen Halbleiterschicht im Bereich eines so dünnen Films ausgezeichnete Eigenschaften zu verleihen, und das Kanalgebiet in der organischen Schicht neigt dazu, in Prozessen nach der Ausbildung des Films beschädigt zu werden.
Es ist somit wünschenswert, eine Halbleitervorrichtung anzugeben, bei der der Kontaktwiderstand reduziert ist und die Filmqualität der organischen Halbleiterschicht in der Struktur mit oben gelagerten Kontakt sichergestellt ist und so ein sicherer Kontakt zwischen den Source- und Drainelektroden zur organischen Halbleiterschicht bereitgestellt werden kann, womit diese Halbleitervorrichtung im Hinblick auf die Zuverlässigkeit und Funktionalität verbessert wird. Zudem ist es wünschenswert, eine Anzeigevorrichtung sowie eine elektronische Vorrichtung anzugeben, die in ihrer Funktionalität verbessert sind, indem sie eine solche Halbleitervorrichtung umfassen.
Gemäß einer Ausführungsform in dieser Beschreibung wird eine Halbleitervorrichtung angegeben, die umfasst: eine Gateelektrode auf einem Substrat; einen die Gateelektrode bedeckenden Gateisolationsfilm; eine über der Gateelektrode positionierte organische Halbleiterschicht; und eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode auf der organischen Halbleiterschicht. Die organische Halbleiterschicht ist so angeordnet, dass sie der Gateelektrode überlagert ist mit dem zwischen ihr und der Gateelektrode positionierten Gateisolationsfilm. Zudem sind jeweilige Endbereiche der Soureelektrode und der Drainelektrode so angeordnet, dass sie einander auf der organischen Halbleiterschicht so gegenüberliegen, dass die Gateelektrode zwischen der Sourceelektrode und der Drainelektrode entlang einer Breitenrichtung der Gateelektrode angeordnet ist.
Die Technologie beschreibt ebenso eine Anzeigevorrichtung und eine elektronische Vorrichtung, die die Halbleitervorrichtung gemäß oben beschriebener Ausführungsform umfassen.
In der Halbleitervorrichtung mit einem solchen Aufbau, die einen organischen Dünnfilmtransistor einer Struktur mit unten gelagertem Gate und oben gelagertem Kontakt darstellt, liegt ein sicherer Kontakt zwischen den Source- und Drainelektroden zur organischen Halbleiterschicht vor. Zusätzlich und insbesondere ist die organische Halbleiterschicht im Bereich entlang einer Breitenrichtung der Gateelektrode angeordnet. Somit bildet im zwischen der Sourceelektrode und der Drainelektrode positionierten Teil der organischen Halbleiterschicht eine gesamte Oberfläche zwischen der Sourceelektrode und der Drainelektrode, die einen Grenzbereich zwischen der organischen Halbleiterschicht und dem Gateisolationsfilm darstellt, ein Kanalgebiet. Dadurch ist das Kanalgebiet in direktem Kontakt mit der Sourceelektrode und der Drainelektrode. Folglich lassen sich Widerstandskomponenten zwischen dem Kanalgebiet und den Source- und Drainelektroden vermeiden ohne von der Filmdicke der organischen Halbleiterschicht abzuhängen.
Wie oben erläutert wurde, lassen sich mit dieser Technologie Widerstandskomponenten zwischen dem Kanalgebiet und den Source- und Drainelektroden vermeiden ohne von der Filmdicke der organischen Halbleiterschicht abzuhängen, selbst im Falle einer Struktur mit unten gelagertem Gate und oben gelagertem Kontakt. Es ist somit möglich, den Kontaktwiderstand (Injektionswiderstand) in Bezug auf das Kanalgebiet zu reduzieren während die Filmqualität der organischen Halbleiterschicht sichergestellt ist, um die Zuverlässigkeit und Funktionalität der organischen Halbleitervorrichtung zu verbessern. Es ist ebenso möglich die Zuverlässigkeit und Funktionalität einer Anzeigevorrichtung sowie einer elektronischen Vorrichtung, die unter Verwendung einer Halbleitervorrichtung mit obigem Aufbau ausgebildet sind, zu verbessern.
KURZBESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
1 zeigt eine Querschnittansicht und eine Draufsicht auf einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
2A bis 2E sind Querschnittansichten während eines Prozesses eines ersten Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
3A bis 3E sind Querschnittsansichten während eines Prozesses eines zweiten Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
4 zeigt eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht auf einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
5A bis 5E zeigen Querschnittsansichten während eines Prozesses eines beispielhaften Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
6 zeigt eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht auf einen Aufbau einer Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;
7A bis 7E zeigen Querschnittsansichten während eines Prozesses eines beispielhaften Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform;
8 zeigt eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Anzeigevorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform;
9 zeigt ein Diagramm eines Schaltungsaufbaus der Anzeigevorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform;
10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Fernsehgeräts, das eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Technologie verwendet;
11A und 11B sind perspektivische Ansichten einer Digitalkamera, die eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Technologie verwendet, wobei 11A eine perspektivische Ansicht der Digitalkamera von einer Vorderseite darstellt und 11B eine perspektivische Ansicht der Digitalkamera von der Rückseite aus darstellt;
12 ist eine perspektivische Ansicht eines Notebookrechners, der eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Technologie verwendet;
13 ist eine perspektivische Ansicht einer Videokamera, die eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Technologie verwendet; und
14A, 14B, 14C, 14D, 14E, 14F und 14G sind Außenansichten eines tragbaren Endgeräts, z. B. eines tragbaren Telefons, das eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Technologie verwendet, wobei 14A eine Vorderseitenansicht des tragbaren Telefons in einem geöffneten Zustand darstellt, 14B eine Seitenansicht des tragbaren Telefons im geöffneten Zustand darstellt, 14C eine Vorderseitenansicht des tragbaren Telefons in einem geschlossenen Zustand darstellt, 14D eine linke Seitenansicht des tragbaren Telefons im geschlossenen Zustand darstellt, 14E eine rechte Seitenansicht des tragbaren Telefons im geschlossenen Zustand darstellt, 14F eine Ansicht oben auf das tragbare Telefon im geschlossenen Zustand darstellt, und 14G eine Ansicht von unten auf das tragbare Telefon im geschlossenen Zustand darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen dieser Beschreibung werden nachfolgend in folgender Reihenfolge mit Bezug auf die Abbildungen beschrieben.

1. Erste Ausführungsform (Beispiel einer Ausführungsform der Halbleitervorrichtung)
2. Zweite Ausführungsform (Beispiel einer Ausführungsform der Halbleitervorrichtung mit einem Schutzfilm)
3. Dritte Ausführungsform (Beispiel einer Ausführungsform der Halbleitervorrichtung, in der die organische Halbleiterschicht eine abgestufte Form aufweist)
4. Vierte Ausführungsform (Anwendungsbeispiel einer Anzeigevorrichtung, die einen Dünnfilmtransistor verwendet)
5. Fünfte Ausführungsform (Anwendungsbeispiel elektronischer Vorrichtungen)

Im Übrigen werden die Bestandteile in der ersten bis dritten Ausführungsform mit übereinstimmenden Bezugskennzeichen gekennzeichnet und auf ihre wiederholte Beschreibung wird verzichtet.
<<1. Erste Ausführungsform>>
<Aufbau der Halbleitervorrichtung>
1 zeigt eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht auf eine Halbleitervorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Querschnittsansicht entspricht einem Schnitt entlang einer Linie A-A in der Draufsicht. Die in diesen Figuren dargestellte Halbleitervorrichtung 1 ist ein Dünnfilmtransistor einer Struktur mit unten gelagertem Gate und oben gelagertem Kontakt. Ein Gateisolationsfilm 15 ist auf einem Substrat 11 angeordnet und bedeckt eine sich in einer Richtung erstreckende Gateelektrode 13. Eine organische Halbleiterschicht 17 ist auf dem Gateisolationsfilm 15 angeordnet. Die organische Halbleiterschicht 17 ist in Form einer Insel über der Gateelektrode 13 strukturiert und so angeordnet, dass sie auf die Gateelektrode 13 geschichtet ist mit dem zwischen der organischen Halbleiterschicht 17 und der Gateelektrode 13 positionierten Gateisolationsfilm 15. Zusätzlich sind eine Sourceelektrode 19s und eine Drainelektrode 19d auf dem Gateisolationsfilm 15 so positioniert, dass sie einander gegenüberliegen und die Gateelektrode 13 zwischen der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d positioniert ist. Es sei angenommen, dass Randbereiche der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d, die einander gegenüberliegen mit der zwischen der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d positionierten Gateelektrode, der organischen Halbleiterschicht 17 überlagert sind.
Bei diesem Aufbau ist die organische Halbleiterschicht gemäß der ersten Ausführungsform so angeordnet, dass sie einem oberen Teil der Gateelektrode 13 innerhalb einer Breite der Gateelektrode 13 überlagert ist. Falls die Halbleitervorrichtung 1 in einer Draufsicht von der Seite der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d betrachtet wird, decken sich beide Ränder der organischen Halbleiterschicht 17 in einer Breitenrichtung der Gateelektrode 13 mit den Rändern der Gateelektrode 13, oder sie liegen innerhalb der Ränder der Gateelektrode 13. Es genügt, falls ein Abstand d in der Ebene zwischen den Rändern der Gateelektrode 13 und den Rändern der organischen Halbleiterschicht 17 die Beziehung d ≥ 0 erfüllt.
Zusätzlich weist die organische Halbleiterschicht 17 wünschenswert eine Schnittform auf, sodass die Filmdicke beider Flanken der organischen Halbleiterschicht 17 in der Richtung der Breite der Gateelektrode 13 kleiner ist als die Filmdicke t in einem mittleren Bereich der organischen Halbleiterschicht 17 in der Breitenrichtung. Hierbei sei angenommen, dass der mittlere Bereich mit der Filmdicke t in der organischen Halbleiterschicht 17 wenigstens ein zwischen der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d eingelegter Teil ist, und ein von der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d freigelegter Teil. Weiter sei angenommen, dass die Filmdicke t des mittleren Bereichs einer derartigen organischen Halbleiterschicht 17 eine ausreichende Dicke aufweist, um zu verhindern, dass eine Grenzfläche zwischen der organischen Halbleiterschicht 17 und dem Gateisolationsfilm 15, d. h. ein Kanalgebiet, während eines Prozesses zum Ausbilden einer noch höheren Schicht der Halbleitervorrichtung 1 Schaden nimmt. Eine solche Filmdicke t beträgt beispielsweise 30 nm oder mehr, vorzugsweise 50 nm oder mehr, obgleich diese von einem die organische Halbleiterschicht 17 ausbildenden Material abhängt.
Es sei angenommen, dass Seitenwände der organischen Halbleiterschicht 17 der oben beschriebenen Form, die an beiden Seiten entlang der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 vorliegen, beispielsweise eine geneigte Form aufweisen. Im Falle der geneigten Form, ist der zwischen den Seitenwänden der geneigten Form und der Oberfläche des Gateisolationsfilms 15 ausgebildete Winkel nicht beschränkt, solange die Filmdicke t des mittleren Bereichs der organischen Halbleiterschicht 17 eine ausreichende Filmdicke einnimmt.
Im Übrigen genügt es für die organische Halbleiterschicht 17, die oben beschriebene Schnittform in einem Bereich einzunehmen, in dem die Sourceeleektrode 19s und die Drainelektrode 19d aufgeschichtet sind, als auch in einem zwischen der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d liegenden Bereich. Somit kann ein Bereich der organischen Halbleiterschicht 17, der auf der seitlich von der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d liegt, breiter gestaltet werden als die Gateelektrode 13.
Ebenso genügt es im Hinblick auf die Sourceelektrode 19s und die Drainelektrode 19d, dass sie wenigstens auf die Flanken der organischen Halbleiterschicht 17 in der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 geschichtet sind, und die Sourceelektrode 19s sowie die Drainelektrode 19d müssen nicht einem mittleren Bereich (Bereich der Filmdicke t) der organischen Halbleiterschicht 17 überlagert sein. Breiten, über denen die Sourceelektrode 19s und die Drainelektrode 19d der organischen Halbleiterschicht 17 überlagert sind, sind wünschenswert klein im Hinblick auf die Erniedrigung parasitärer Kapazitäten zwischen der Gateelektrode 13 und der Sourceelektrode 19s sowie der Drainelektrode 19d.
Details zu Materialien, welche die obigen Bestandteile ausbilden, werden nachfolgenden ausgehend von der untersten Schicht beschrieben.
<Substrat 11>
Es genügt, falls wenigstens die Oberfläche des Substrats 11 isolierend gehalten ist. Nicht nur ein Glassubstrat, sondern auch ein Plastiksubstrat, ein Metallfoliensubstrat, Papier oder ähnliches kann als Substrat 11 verwendet werden. Beispiele für Plastiksubstrate umfassen Polyethersulfone, Polycarbonate, Polyimide, Polyamide, Polyacetale, Polyethylenterephthalate, Polyethylennaphthalate, Polyethyletherketone und Polyolefine, Ein Substrat, das durch Beschichten eines isolierenden Harzes auf eine aus Aluminium, Nickel, Edelstahl oder ähnlichem Material bestehende Metallfolie ausgebildet ist, wird als Metallfoliensubstrat verwendet. Zusätzlich können funktionale Filme wie eine Pufferschicht zur Verbesserung der Adhäsion und Flachheit, ein Barrierenfilm zur Verbesserung der Gasbarriereneigenschaften und ähnliche Filme auf diesen Substraten verwendet werden. Ein Plastiksubstrat oder ein Substrat unter Verwendung einer Metallfolie wird zur Erzielung einer Flexibilität eingesetzt.
<Gateelektrode 13>
Metallische Materialien oder organometallische Materialien werden für die Gateelektrode 13 verwendet. Die für die Gateelektrode 13 verwendeten metallischen Materialien umfassen Gold (Au), Platin (Pt), Palladium (Pd), Silber (Ag), Wolfram (W), Tantal (Ta), Molybdän (Mo), Aluminium (Al), Chrom (Cr), Titan (Ti), Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Indium (In), Zinn (Sn), Mangan (Mn), Ruthenium (Ru) und Rubidium (Rb). Diese metallischen Materialien werden als einfache Substanz oder Verbindung eingesetzt. Die für die Gateelektrode 13 eingesetzten organometallischen Materialien umfassen (3,4-Ethylendioxythiophen)/Poly(4-Styrensulfonat) [PEDOT/PSS], Tetrathiafulvalen/Tetracyanchinodimethan [TTF/TCNQ], und ähnliche Materialien. Die Ausbildung eines die Gateelektrode 13 ausbildendenden und wie oben beschriebenen Materialfilms lässt sich nicht nur über ein Vakuumabscheidungsverfahren wie ein Widerstandserhitzungsabscheidungsverfahren, Sputtern oder ähnliche Verfahren erzielen, sondern ebenso über ein wie oben erwähntes Beschichtungsverfahren unter Verwendung einer Tintenpaste. Das Filmausbildungsverfahren lässt sich ebenso über ein galvanisches Überzugsverfahren wie Galvanisation, stromlose Galvanisation oder ein ähnliches Verfahren umsetzen.
<Gateisolationsfilm 15>
Ein anorganischer Isolationsfilm oder ein organischer Isolationsfilm können als Gateisolationsfilm 15 dienen. Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Hafniumoxid und ähnliche Materialien werden als anorganischer Isolationsfilm eingesetzt. Ein Vakuumprozess wie ein Sputterverfahren, ein resistives Erhitzungsabscheidungsverfahren, ein physikalisches Gasphasenabscheidungsverfahren (PVD), ein chemisches Gasphasenabscheidungsverfahren (CVD) oder ein ähnliches Verfahren werden zur Ausbildung dieser anorganischen Isolationsfilme eingesetzt. Zudem kann ein Sol-Gel-Prozess für eine Lösung, in der ein Ausgangsmaterial gelost ist, zur Ausbildung dieser anorganischen Isolationsfilme dienen. Andererseits kann beispielsweise ein Polymermaterial wie Polyvinylphenol, ein Polyimidharz, ein Novolakharz, Cinnamatharz, ein Acrylharz, ein Epoxidharz, ein Styrenharz, Polyparaxylylen oder ein ähnliches Material als organischer Isolationfilm dienen. Eine Beschichtung oder ein Vakuumprozess dient der Ausbildung dieser organischen Isolationsfilme. Beispiele für das Beschichtungsverfahren umfassen ein Spin Coating-Verfahren, ein Air Doctor Coater-Verfahren, ein Blade Coater-Verfahren, ein Rod Coater-Verfahren, ein Knife Coater-Verfahren, ein Squeeze Coater-Verfahren, ein Reverse Roll Coater-Verfahren, ein Transfer Roll Coater-Verfahren, ein Gravure Coater-Verfahren, ein Kiss Coater-Verfahren, ein Cast Coater-Verfahren, ein Spray Coater-Verfahren, ein Slit Orifice Coater-Verfahren, ein Calender Coater-Verfahren und ein Eintauchverfahren. Beispiele des Vakuumprozesses umfassen ein chemisches Gasphasenabscheidungsverfahren und ein Gasphasenabscheidungspolymerisationsverfahren.
<Organische Halbleiterschicht 17>
Beispiele für ein Material, das die organische Halbleiterschicht 17 bildet, umfassen die folgenden Materialien:
Polypyrrole und Polypyrrolaustauschstoffe, Polythiophene, Polythiophenaustauschstoffe, Isothianaphthene wie Polyisothianaphthen und ähnliche Materialien,
Thienylenvinylene wie Polythienylenvinylen und ähnliche Materialien
Poly(p-phenylenvinyle) wie Poly(p-phenylenvinylen) und ähnliche Materialien,
Polyanilin und Polyanilinaustauschstoffe,
Polyacetylene,
Polydiacetylene,
Polyazulene,
Polypyrene,
Polycarbazole,
Polyselenophene,
Polyfurane,
Poly(p-phenylene),
Polyindole,
Polypyridazine,
Polymere wie Polyvinylcarbazole, Polyphenylensulfide, Polyvinylensulfide und ähnliche Materialien, und polycyclische Kondensationsstoffe,
Oligomere mit denselben wiederkehrenden Einheiten wie bei Polymeren der oben beschriebenen Materialien,
Acene wie Naphthacen, Pentacen, Hexacen, Heptacen, Dibenzopentacen, Tetrabenzopentacen, Pyren, Dibenzopyren, Chrysen, Perylen, Coronen, Terylen, Ovalen, Quaterrylen, Circumanthracen und ähnliche Materialien, Derivate, bei denen Atome N, S, O und ähnliche Materialien oder funktionelle Gruppen wie eine Carbonylgruppe und ähnliche Gruppen Substituenten für einen Teil des Kohlenstoffs von Acenen (z. B. Triphenodioxazin, Triphenodithiazin, Hexacen-6,15-Chinon, Perixanthenoxanthen und ähnliche Materialien), und Derivate, in denen andere funktionelle Gruppen als Substituenten für den Wasserstoff der obigen Derivate dienen,
Metallphthalocyanine,
Tetrathiafulvalen und Tetrathiafulvalenderivate
Tetrathiapentalen und Tetrathiapentalenderivate
Naphthalen-1,4,5,8-tretacarboxylsäurediimid, N,N'-bis(4,trifluormethylbenzyl)naphthalen-1,4,5,8-tetracarboxylsäurediimid, N,N'bis(1H,1H-perfluoroctyl), N,N'-bis(1H,H-perfluorbutyl), N,N'-Dioctylnaphthalen-1,4,5,8-tetracarboxylsäurediimidderivate und Naphthalentetracarboxylsäurediimide wie Naphthalen-2,3,6,7-tetracarboxylsäurediimid und ähnliche Materialien,
kondensierte Ring-Tetracarboxylsäurediimide aus Anthracentetracarboxylsäurediimide wie Anthracen-2,3,6,7-tetracarboxylsäurediimid und ähnliche Materialien,
Fullerene wie C60, C70, C76, C78, C84 und ähnliche Materialien, und Derivate dieser Fullerene,
Kohlenstoffnanoröhren wie SWNT und ähnliche Materialien, und
Farbstoffe wie Merocyaninfarbstoffe, Hemicyaninfarbstoffe und ähnliche Materialien, sowie Derivate dieser Farbstoffe.
Ein Beschichtungsverfahren oder ein Vakuumprozess wird zur Ausbildung eines aus den oben beschriebenen organischen Halbleitermaterialien bestehenden Films verwendet. Beispiele des Beschichtungsverfahrens umfassen ein Spin Coating-Verfahren, ein Air Doctor Coater-Verfahren, ein Blade Coater-Verfahren, ein Rod Coater-Verfahren, ein Knife Coater-Verfahren, ein Squeeze Coater-Verfahren, ein Reverse Roll Coater-Verfahren, ein Transfer Roll Coater-Verfahren, ein Gravure Coater-Verfahren, ein Kiss Coater-Verfahren, ein Cast Coater-Verfahren, ein Spray Coater-Verfahren, ein Slit Orifice Coater-Verfahren, ein Calender Coater-Verfahren und ein Eintauchverfahren. Beispiele für den Vakuumprozess umfassen ein Gasphasenabscheidungsverfahren wie Abscheidung durch resistive Erhitzung, Sputterung und ähnliche Verfahren.
<Sourceelektrode 19s/Drainelektrode 19d>
Die Sourceelektrode 19s und die Drainelektrode 19d werden ausgebildet, indem zur Gateelektrode 13 ähnliche Materialien verwendet werden. Im Hinblick auf das Material ist ausreichend, dass es insbesondere in ohmschem Kontakt mit der organischen Halbleiterschicht 17 steht.
<Herstellungsverfahren (1)>
Ein Verfahren zum Ausbilden eines Lackmusters unmittelbar auf einem organischen Halbleitermaterialfilm wird als ein erstes Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform mit Bezug auf Querschnittsansichten des Prozesses in 2A bis 2E beschrieben.
Zunächst wird, wie in 2A gezeigt ist, eine Gateelektrode 13 als Muster auf einem Substrat ausgebildet. Hierbei wird nach Herstellung eines die oben beschriebene Gateelektrode 13 ausbildenden Elektrodenmaterialfilms ein Lackmuster (nicht gezeigt) auf dem Elektrodenmaterialfilm mit einem Fotolithographieverfahren hergestellt, und der Elektrodenmaterialfilm wird mit dem Lackmuster als Maske in ein Muster geätzt, wodurch die Gateelektrode 13 erzielt wird. Das Lackmuster wird nach Abschluss der Ätzung entfernt.
Dann wird ein Gateisolationsfilm 15 auf der gesamten Oberfläche des Substrats 11 ausgebildet und bedeckt die Gateelektrode 13. Hierbei wird der Gateisolationsfilm 15, der aus Polyvinylphenol (PVP) besteht, etwa durch eine Abscheidung mit einem Spin Coating-Verfahren erzeugt.
Dann wird eine organische Halbleitermaterialschicht 17a auf dem Gateisolationsfilm 15 ausgebildet. Hierbei wird die organische Halbleitermaterialschicht 17a unter Verwendung eines organischen Halbleitermaterials mit hohem Widerstand zu einer organischen Lösung erzeugt. Beispielsweise wird die organische Halbleitermaterialschicht 17a aus Poly(3-Hexylthiophen) (P3HT) mit einer Filmdicke von 50 nm durch ein Spin Coating-Verfahren hergestellt.
Danach wird, wie in 2B gezeigt ist, ein Fotolithographieverfahren zur Ausbildung eines Lackmusters 21 auf der organischen Halbleitermaterialschicht 17a ausgeführt. Hierbei sei angenommen, dass das Lackmuster 21 im Wesentlichen dieselbe Breite wie die Gateelektrode 13 aufweist und in einem Vorrichtungsgebiet ausgebildet ist. Im Übrigen wird ein Lackmaterial eines Fluor-basierten Lacks wünschenswert für das in diesem Fall ausgebildete Lackmuster 21 verwendet. Es ist dadurch möglich, eine Beschädigung der organischen Halbleitermaterialschicht 17a zu verhindern und einen Entwicklungsprozess durchzuführen, der das Lackmaterial selektiv in Bezug auf die organische Halbleitermaterialschicht 17a löst und entfernt.
In dem Fotolithographieverfahren zur Ausbildung des Lackmusters 21 mit einer derartigen Form kann beispielsweise eine Rückseitenbelichtung durchgeführt werden, bei der eine Belichtung von der Seite des Substrats 11 mit der Gateelektrode 13 als Maske erfolgt. In diesem Fall wird ein Lackmaterial vom Positivtyp als Lackmaterial verwendet. Bei einer derartigen Rückseitenbeleuchtung lässt sich das Lackmuster 21 mit einer zur Gateelektrode 13 übereinstimmenden Form und einer Position erzielen, bei der sich das Lackmuster 21 ideal mit der Gateelektrode 13 deckt. Falls im Übrigen eine Vorrichtungsisolation erforderlich ist, ist es ausreichend, falls eine zusätzliche Belichtung von einer Rückseite erfolgt, um das Lackmuster 21 in der Erstreckungsrichtung der Gateelektrode 13 zu strukturieren.
Dann wird, wie in 2C gezeigt ist, die organische Halbleitermaterialschicht 17a in ein Muster geätzt, indem das Lackmuster 21 als Maske bei der Ätzung verwendet wird, und hierdurch wird eine organische Halbleiterschicht 17 in einer solchen Lage ausgebildet, die der Gateelektrode 13 überlagert ist. Hierbei werden die Seitenwände der organischen Halbleiterschicht 17 durch Ausführen einer isotropen Ätzung in eine in Vorwärtsrichtung geneigte Form erzeugt. Zudem ist es wichtig, dass die Ätzung ausreichend so weit voranschreiten kann, dass die organische Halbleiterschicht 17 innerhalb der Breite der Gateelektrode 13 enthalten ist, und dass der Abstand d in der Ebene zwischen den Rändern der Gateelektrode 13 entlang der Breitenrichtung und den Rändern der organischen Halbleiterschicht 17 die Beziehung d ≥ 0 erfüllt.
Eine solche Ätzung der organischen Halbleitermaterialschicht 17a erfolgt als isotrope Trockenätzung. Ein Beispiel einer solchen Trockenätzung stellt ein reaktives Ionenätzverfahren unter Verwendung von Sauerstoff als Ätzgas dar. Nach Abschluss der Ätzung wird das Lackmuster 21 gelöst und selektiv in Bezug auf die organische Halbleiterschicht 17 entfernt.
Dann wird, wie in 2D gezeigt ist, ein Elektrodenmaterialfilm 19 auf dem Gateisolationsfilm 15 ausgebildet und bedeckt die organische Halbleiterschicht 17. Ein Material, das in einen ausgezeichneten ohmschen Kontakt zur organischen Halbleiterschicht 17 gebracht wird, wird etwa aus den oben beschriebenen Materialien ausgewählt und durch ein Vakuumabscheidungsverfahren erzeugt.
Dann werden, wie in 2E gezeigt ist, eine Sourceelektrode 19s und eine Drainelektrode 19d durch Strukturierung des Elektrodenmaterialfilms 19 ausgebildet. Hierbei wird ein Lackmuster (nicht gezeigt) auf dem Elektrodenmaterialfilm 19 durch ein Fotolithographieverfahren erzeugt und der Elektrodenmaterialfilm wird mit dem Lackmuster als Maske in ein Muster geätzt, wodurch die Sourceelektrode 19s und die Drainelektrode 19d erhalten werden. Hierbei ist es wichtig, die Ätzung zur Strukturierung so auszuführen, dass die Endbereiche der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d wenigstens auf den Flanken der organischen Halbleiterschicht 17 in der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 geschichtet sind, und diese Endbereiche so angeordnet sind, dass sie einander auf der organischen Halbleiterschicht 17 gegenüberliegen. Hierbei ist es nicht erforderlich, dass die Enbereiche der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d so ausgebildet sind, dass sie der organischen Halbleiterschicht 17 bis in deren mittleren Bereich (Bereich mit der Filmdicke t) überlagert sind. Hierbei wird der Elektrodenmaterialfilm 19 durch Einsatz eines wasserlöslichen Ätzmittels 19 in ein Muster geätzt ohne die organische Halbleiterschicht 17 zu beeinflussen. Das Lackmuster wird nach Abschluss der strukturierenden Ätzung entfernt.
Somit lässt sich die wie in 1 beschriebene Halbleitervorrichtung 1 eines Dünnfilmtransistoraufbaus einer Struktur mit unten gelagertem Gate und oben gelagertem Kontakt erzielen.
<Herstellungsverfahren (2)>
Ein Verfahren zum Herstellen eines Lackmusters auf einem organischen Halbleitermaterialfilm mit einer zwischen dem Lackmuster und dem organischen Halbleiterfilm eingelegten Pufferschicht wird als zweites Beispiel des Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform mit Bezug auf Querschnittsansichten während des Prozesses in 3A bis 3E beschrieben.
Zunächst wird, wie in 3A gezeigt ist, eine Gateelektrode 13 auf einem Substrat 11 ausgebildet, ein Gateisolationsfilm 15 aus PVP wird so ausgebildet, dass er die Gateelektrode 13 bedeckt, und eine organische Halbleitermaterialschicht 17a wird auf dem Gateisolationsfilm 15 ausgebildet. Der Prozess bis zu diesem Punkt erfolgt auf ähnliche Weise wie der mit Bezug auf 2A im vorhergehenden ersten Beispiel erläuterte Prozess.
Jedoch ist es in diesem Fall in Bezug auf die Halbleitermaterialschicht 17a nicht erforderlich, dass diese einen hohen Widerstand in Bezug auf ein organisches Lösungsmittel aufweist. Es genügt, ein organisches Halbleitermaterial zu verwenden, das eine für die in diesem Fall ausgebildete organische Halbleitervorrichtung geeignete Charakteristik bietet. Beispielsweise wird die organische Halbleitermaterialschicht 17a aus Pentacen mit einer Filmdicke von 50 nm durch ein Vakuumabscheidungsverfahren hergestellt.
Dann wird, wie in 3B gezeigt ist, eine metallische Pufferschicht 23 auf der organischen Halbleitermaterialschicht 17a ausgebildet. Die metallische Pufferschicht 23 wird als Pufferschicht ausgebildet, um eine Ätzung durchführen zu können, die die organische Halbleitermaterialschicht 17a nicht beschädigt. Eine solche metallische Pufferschicht 23 besteht beispielsweise aus Gold, Kupfer, Aluminium oder einem ähnlichen Material und wird durch ein Vakuumabscheidungsverfahren erzeugt.
Dann wird ein Lackmuster 21 mit einem Fotolithographieverfahren auf der metallischen Pufferschicht 23 erzeugt. Das Lackmuster 21 weist im Wesentlichen dieselbe Breite auf wie die Gateelektrode 13 und wird wie im ersten Beispiel in einem Vorrichtungsgebiet ausgebildet.
Da das in diesem Fall ausgebildete Lackmuster 21 auf der metallischen Pufferschicht 23 erzeugt wird, ist eine Beschädigung der organischen Halbleitermaterialschicht 17a nicht zu berücksichtigen, und es lässt sich ein Lackmaterial mit ausgezeichneten Strukturierungseigenschaften für das in diesem Fall ausgebildete Lackmuster 21 verwenden.
Falls die metallische Pufferschicht 23 so dünn ist, dass sie Licht hindurchlassen kann, kann eine Rückseitenbelichtung, bei der Licht von der Seite des Substrats mit der Gateelektrode 13 als Maske einfällt, im Fotolithographieverfahren zur Erzeugung des Lackmusters 21 mit einer derartigen Form eingesetzt werden. In diesem Fall wird ein Lackmaterial vom Positivtyp verwendet. Bei einer solchen Rückseitenbelichtung lässt sich das Lackmuster 21 mit einer zur Gateelektrode 13 übereinstimmenden Form an einer Stelle erzielen, an der sich das Lackmuster 21 ideal mit der Gateelektrode 13 deckt. Falls im Übrigen eine Vorrichtungsisolation erforderlich ist, genügt es, eine zusätzliche Belichtung von einer Oberflächenseite durchzuführen, um das Lackmuster 21 in der Erstreckungsrichtung der Gateelektrode 13 zu strukturieren.
Dann wird, wie in 3C gezeigt ist, die metallische Pufferschicht 23 in ein Muster geätzt unter Verwendung des Lackmusters 21 als Maske. Indem hierbei eine Nassätzung unter Verwendung eines wasserlöslichen Ätzmittels durchgeführt wird, wird lediglich die metallische Pufferschicht 23 in ein Muster geätzt ohne die organische Halbleitermaterialschicht 17a zu beschädigen.
Dann wird die organische Halbleitermaterialschicht 17a bei aufgebrachtem Lackmuster 21 mit der metallischen Pufferschicht 23 als Maske in ein Muster geätzt und hierbei wird eine organische Halbleiterschicht 17 in einer solchen Lage erzeugt, die der Gateelektrode 13 überlagert ist. Hierbei werden die Seitenwände der organischen Halbleiterschicht 17 wie im ersten Beispiel mit einer in Vorwärtsrichtung geneigten Form durch isotrope Ätzung ausgebildet. Zudem ist es wichtig, dass die Ätzung ausreichend soweit voranschreiten kann, dass die organische Halbleiterschicht 17 innerhalb der Breite der Gateelektrode 13 enthalten ist und dass der Abstand d in der Ebene zwischen den Rändern der Gateelektrode 13 entlang der Breitenrichtung und den Rändern der organischen Halbleiterschicht 17 die Beziehung d ≥ 0 erfüllt.
Eine derartige Ätzung der organischen Halbleitermaterialschicht 17a erfolgt als isotrope Trockenätzung wie im ersten Beispiel. Somit erfolgt die Ätzung der organischen Halbleitermaterialschicht 17a beispielsweise mit einem reaktiven Ionenätzverfahren unter Verwendung von Sauerstoff als Ätzgas. Nach Abschluss der Ätzung wird die metallische Pufferschicht 23 durch Nassätzung unter Verwendung eines wasserlöslichen Ätzmittels entfernt, wodurch das Lackmuster 21, das auf der metallischen Pufferschicht 23 verblieben ist, ebenso entfernt wird.
Danach werden wie in 2D und 2E im ersten Beispiel eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode ausgebildet.
Insbesondere wird zunächst, wie in 3D gezeigt ist, ein Elektrodenmaterialfilm 19 auf dem Gateisolationsfilm 15 so ausgebildet, dass er die organische Halbleiterschicht 17 bedeckt. Hierbei wird ein Material, das in einen ausgezeichneten ohmschen Kontakt mit der organischen Halbleiterschicht 17 gebracht wird, etwa aus oben beschriebenen Materialien ausgewählt und mit einem Vakuumabscheidungsverfahren ausgebildet.
Dann werden, wie in 3E gezeigt ist, eine Sourceelektrode 19s und eine Drainelektrode 19d durch Strukturierung des Elektrodenmaterialfilms 19 ausgebildet. Hierbei wird ein Lackmuster (nicht gezeigt) auf dem Elektrodenmaterialfilm 19 mit einem Fotolithographieverfahren erzeugt, und der Elektrodenmaterialfilm wird mit dem Lackmuster als Maske in ein Muster geätzt, wodurch die Sourceelektrode 19s und die Drainelektrode 19d erhalten werden. Es ist in diesem Fall wichtig, die Ätzung zur Strukturierung so auszuführen, dass Endbereiche der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d wenigstens auf den Flanken der organischen Halbleiterschicht 17 in der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 geschichtet sind, und diese Endbereiche so angeordnet sind, dass sie einander auf der organischen Halbleiterschicht 17 gegenüberliegen. Hierbei ist es nicht notwendig, dass die Endbereiche der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d so ausgebildet werden, dass sie der organischen Halbleiterschicht 17 bis in deren mittleren Bereich hinein (Bereich mit der Filmdicke t) überlagert sind. Durch Einsatz eines wasserlöslichen Ätzmittels wird der Elektrodenmaterialfilm 19 in ein Muster geätzt ohne die organische Halbleiterschicht 17 zu beeinflussen. Das Lackmuster wird nach Abschluss der strukturierenden Ätzung entfernt.
Somit lässt sich die mit Bezug auf 1 beschriebene Halbleitervorrichtung I einer Dünnfilmtransistoranordnung einer Struktur mit unten gelagertem Gate und oben gelagertem Kontakt erzielen.
Da die Halbleitervorrichtung 1 mit oben beschriebenem Aufbau ein organischer Dünnfilmtransistor einer Struktur mit unten gelagertem Gate und oben gelagertem Kontakt ist, besteht ein sicherer Kontakt zwischen den Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d zur organischen Halbleiterschicht 17. Zudem ist die organische Halbleiterschicht 17 insbesondere entlang der Breitenrichtung innerhalb des Bereichs der Gateelektrode 13 angeordnet. Somit bildet im Bereich der organischen Halbleiterschicht 17 zwischen der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d eine gesamte Oberfläche zwischen der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d, die in einem Grenzbereich zwischen der organischen Halbleiterschicht 17 und dem Gateisolationsfilm 15 vorliegt, ein Kanalgebiet ch. Somit sind die Sourceelektrode 19s und Drainelektrode 19d in direktem Kontakt mit dem Kanalgebiet ch. Dadurch lassen sich Widerstandskomponenten zwischen dem Kanalgebiet ch und der Sourceelektrode 19s sowie der Drainelektrode 19d vermeiden ohne von der Filmdicke der organischen Halbleiterschicht 17 abzuhängen.
Zudem weisen beide Seitenwände der organischen Halbleiterschicht 17 in der Richtung der Breite der Gateelektrode 13 eine geneigte Form auf. Es ist somit möglich, den Kontaktwiderstand (Injektionswiderstand) in Bezug auf das Kanalgebiet zu reduzieren während parasitäre Kapazitäten zwischen dem Kanalgebiet ch und der Sourceelektrode 19s sowie der Drainelektrode 19d vermieden werden.
Somit ist es möglich, den Kontaktwiderstand (Injektionswiderstand) der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d in Bezug auf das Kanalgebiet ch zu reduzieren, während die Filmqualität des Kanalgebiets ch durch Aufrechterhaltung der Filmdicke der organischen Halbleiterschicht 17 im Bereich einer bestimmten Größenordnung sichergestellt ist. Es ist dadurch möglich, den Kontaktwiderstand zu reduzieren und die Funktionalität zu verbessern, ohne die Zuverlässigkeit in der Struktur mit oben gelagertem Kontakt zu verschlechtern, wobei bisher davon ausgegangen wurde, dass diese Struktur einen sicheren Kontakt von der Sourceelektrode und der Drainelektrode zur organischen Halbleiterschicht ermöglicht, jedoch mit einer Schwierigkeit im Hinblick auf die Erniedrigung des Kontaktwiderstands verbunden war.
<<2. Zweite Ausführungsform>>
<Aufbau der Halbleitervorrichtung>
4 zeigt eine Schnittansicht und eine Draufsicht auf eine Halbleitervorrichtung 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Schnittansicht entspricht einem Schnitt entlang einer Linie A-A' in der Draufsicht. Die in diesen Figuren gezeigte Halbleitervorrichtung 2 ist ein Dünnfilmtransistor mit der Struktur eines oben gelagerten Kontaktes und eines unten gelagerten Gates wie in der ersten Ausführungsform. In der Halbleitervorrichtung 2 ist eine organische Halbleiterschicht 17 so angeordnet, dass sie wie in der ersten Ausführungsform einer Gateelektrode 13 überlagert ist mit einem zwischen der organischen Halbleiterschicht 17 und der Gateelektrode 13 innerhalb der Breite der Gateelektrode 13 eingelegten Gateisolationsfilm 15. Diese zweite Ausführungsform weist einen Aufbau auf, der einen isolierenden Schutzfilm 25 aufweist, welcher auf den oberen Teil der organischen Halbleiterschicht 17 geschichtet ist. Der weitere Aufbau als auch die Materialien, welche entsprechende weitere Teile ausbilden, entsprechen denjenigen der ersten Ausführungsform.
Insbesondere ist die auf ein Substrat 11 aufgebrachte Gateelektrode 13 in der Halbleitervorrichtung 2 von einem Gateisolationsfilm 15 bedeckt, und ein Schichtverbund aus organischer Halbleiterschicht 17 und Schutzfilm 25 ist in Form einer Insel strukturiert und auf den oberen Teil des Gateisolationsfilms 15 aufgebracht und es sind eine Sourceelektrode 19s und eine Drainelektrode 19d bereitgestellt.
Der Schutzfilm 25 dieser zweiten Ausführungsform ist ein Film, der die organische Halbleiterschicht 17 vor einer Beschädigung bei ihrer Strukturierung schützen soll. Ein solcher Schutzfilm 25 besteht aus einem organischen isolierenden Material oder aus einem anorganischen isolierenden Material. Ein organisches isolierendes Material ist insbesondere von Vorteil, da ein organisches isolierendes Material in einem gemeinsamen Prozess mit dem organischen Halbleitermaterialfilm, der die organische Halbleiterschicht 17 ausbildet, strukturiert werden kann. Ein Fluorkohlenstoffharz lässt sich als ein solches organisches isolierendes Material verwenden.
Zusätzlich ist die organische Halbleiterschicht 17 mit dem darauf geschichteten und oben beschriebenen Schutzfilm 25 in der zweiten Ausführungsform so angeordnet, dass sie wie in der ersten Ausführungsform der Gateelektrode 13 innerhalb der Breite der Gateelektrode 13 überlagert ist. Wird somit die Halbleitervorrichtung 2 in einer Draufsicht von der Seite der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d betrachtet, so decken sich beide Ränder der organischen Halbleiterschicht 17 in einer Breitenrichtung der Gateelektrode 13 mit den Rändern der Gateelektrode 13 oder liegen innerhalb der Ränder der Gateelektrode 13. Es genügt, falls ein Abstand d in der Ebene zwischen den Rändern der Gateelektrode 13 und den Rändern der organischen Halbleiterschicht 17 die Beziehung d ≥ 0 erfüllt.
Zudem weist die organische Halbleiterschicht 17 wie in der ersten Ausführungsform wünschenswert eine Querschnittsform auf, sodass die Filmdicke beider Ränder der organischen Halbleiterschicht 17 in der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 kleiner ist als die Filmdicke t im mittleren Bereich der organischen Halbleiterschicht 17 in der Breitenrichtung. In diesem Fall sei angenommen, dass der mittlere Bereich der organischen Halbleiterschicht 17, der die Filmdicke t aufweist, wenigstens einen zwischen die Sourceelektrode 19s und die Drainelektrode 19d eingelegten Teil darstellt, sowie einen Teil, der von der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d freigelegt ist.
Jedoch reicht es in der zweiten Ausführungsform aus, falls die Filmdicke t des mittleren Bereichs einer derartigen organischen Halbleiterschicht 17 dergestalt ist, dass die organische Halbleiterschicht 17 einen Film mit stabiler Filmqualität darstellt und einer Beschädigung durch einen Prozess bei der Ausbildung höher liegender Schichten keine weitere Bedeutung zuzuordnen ist. Eine solche Filmdicke t beträgt beispielsweise 30 nm oder mehr, und insbesondere 50 nm oder mehr, obwohl diese von einem die organische Halbleiterschicht 17 ausbildenden Material abhängt.
Es sei angenommen, dass Seitenwände der organischen Halbleiterschicht 17 mit oben beschriebener Form in Richtung der Breite der Gateelektrode 13 eine geneigte Form aufweisen wie in der ersten Ausführungsform. Im Falle der geneigten Form ist ein zwischen den Seitenwänden mit geneigter Form und der Oberfläche des Gateisolationsfilms 15 ausgebildeter Winkel nicht beschränkt, solange die Filmdicke t des mittleren Bereichs der organischen Halbleiterschicht 17 eine ausreichende Filmdicke aufweist.
Im Übrigen genügt es für die organische Halbleiterschicht 17 wie in der ersten Ausführungsform, falls die oben beschriebene Querschnittsform in einem Bereich mit aufgeschichter Sourceelektrode 19s und Drainelektrode 19d vorliegt als auch in einem zwischen der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d liegenden Bereich. Somit kann ein Teil der organischen Halbleiterschicht 17, der seitlich von der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d liegt, breiter als die Gateelektrode 13 ausgebildet werden.
Zudem genügt es wie bei der ersten Ausführungsform im Hinblick auf die Sourceelektrode 19s und die Drainelektrode 19d, dass diese wenigstens auf die Flanken der organischen Halbleiterschicht 17 in der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 geschichtet sind. Die Sourceelektrode 19s und die Drainelektrode 19d müssen somit nicht dem mittleren Bereich (Bereich mit der Filmdicke t) der organischen Halbleiterschicht 17, d. h. dem Schutzfilm 25, überlagert sein. Breiten, über denen die Sourceelektrode 19s und die Drainelektrode 19d der organischen Halbleiterschicht 17 überlagert sind, sind wünschenswert klein im Hinblick auf eine Erniedrigung parasitärer Kapazitäten zwischen der Gateelektrode 13 und der Sourceelektrode 19s sowie der Drainelektrode 19d wie in der ersten Ausführungsform.
<Herstellungsverfahren>
Ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung 2 gemäß der zweiten Ausführungsform wird mit Bezug auf Querschnittsansichten während des Prozesses in 5A bis 5E beschrieben.
Zunächst wird, wie in 5A gezeigt ist, eine Gateelektrode 13 auf einem Substrat 11 ausgebildet, ein Gateisolationsfilm 15 aus PVP wird so ausgebildet, dass er die Gateelektrode 13 bedeckt, und eine organische Halbleitermaterialschicht 17a wird auf dem Gateisolationsfilm 15 ausgebildet. Ein bis zu diesem Punkt durchgeführter Prozess erfolgt auf ähnliche Weise wie im ersten Beispiel des Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform mit Bezug auf 2A beschrieben.
Jedoch ist es nicht unbedingt erforderlich, ein organisches Halbleitermaterial mit einem hohen Widerstand in Bezug auf ein organisches Lösungsmittel für die in diesem Fall ausgebildete organische Halbleitermaterialschicht 17a zu verwenden. Es genügt, ein organisches Halbleitermaterial zu verwenden, das eine Eigenschaft aufweist, die für die in diesem Fall ausgebildete Halbleitervorrichtung geeignet ist. Somit wird die organische Halbleitermaterialschicht 17a beispielsweise aus Pentacen mit einer Filmdicke von 50 nm durch ein Vakuumabscheidungsverfahren hergestellt.
Dann wird, wie in 5B gezeigt ist, ein, Schutzfilm 25 auf der organischen Halbleitermaterialschicht 17a ausgebildet. Dieser Schutzfilm 25 wird als Film zum Schutz der organischen Halbleitermaterialschicht 17a ausgebildet. Ein solcher Schutzfilm 25 besteht beispielsweise aus Fluorkohlenstoffharz und wird etwa durch ein Spin Coating-Verfahren aufgetragen.
Dann wird auf dem Schutzfilm 25 ein Lackmuster 21 mit einem Fotolithographieverfahren ausgebildet. Das Lackmuster 21 weist im Wesentlichen dieselbe Breite auf wie die Gateelektrode 13 und wird in einem Vorrichtungsgebiet ausgebildet wie im ersten und zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform.
Da das Lackmuster 21 in diesem Fall auf dem Schutzfilm 25 ausgebildet wird, ist eine Beschädigung der organischen Halbleitermaterialschicht 17a nicht zu beachten und in diesem Fall lässt sich ein Lackmaterial mit ausgezeichneten Strukturierungseigenschaften für das Lackmuster 21 verwenden.
Ebenso lässt sich im Fotolithographieverfahren zum Ausbilden des Lackmusters 21 mit einer derartigen Form eine Rückseitenbelichtung, bei der Licht von der Seite des Substrats 11 mit der Gateelektrode 13 als Maske einfällt, beispielhaft wie im ersten Beispiel verwenden. In diesem Fall wird ein Lackmaterial vom Positivtyp als Lackmaterial verwendet. Mit einer derartigen Rückseitenbelichtung lässt sich das Lackmuster 21 mit einer selben Form wie die Gateelektrode 13 an einer Stelle erzielen, an der das Lackmuster 21 sich ideal mit der Gateelektrode 13 deckt. Ist im Übrigen eine Vorrichtungsisolation erforderlich, so genügt es, eine zusätzliche Belichtung von einer Oberflächenseite so durchzuführen, dass das Lackmuster 21 in der Erstreckungsrichtung der Gateelektrode 13 strukturiert wird.
Dann wird, wie in 5C gezeigt ist, der Schutzfilm 25 in ein Muster geätzt und die organische Halbleitermaterialschicht 17a wird ebenso in ein Muster geätzt, indem bei der Ätzung das Lackmuster 21 als Maske verwendet wird. Ein Schichtverbund aus einer organischen Halbleiterschicht 17 und dem Schutzfilm 25 wird an einer solchen Position ausgebildet, die der Gateelektrode 13 überlagert ist.
In diesem Fall wird wenigstens die organische Halbleitermaterialschicht 17a durch isotrope Ätzung geätzt wie im ersten und im zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform. Die Seitenwände der organischen Halbleiterschicht 17 werden dadurch in einer in Vorwärtsrichtung geneigten Form ausgebildet. Es ist wichtig, dass ein Voranschreiten der Ätzung so weit ermöglicht wird, dass die organische Halbleiterschicht 17 innerhalb der Breite der Gateelektrode 13 enthalten ist und dass der Abstand d in der Ebene zwischen den Rändern der Gateelektrode 13 in der Breitenrichtung und den Rändern der organischen Halbleiterschicht 17 die Beziehung d ≥ 0 erfüllt.
Hierbei wird im Fall, dass der Schutzfilm 25 aus einem organischen Material wie einem Fluorkohlenstoffharz oder einem ähnlichen Material ausgebildet wird, das Ätzen zur Strukturierung des Schutzfilms 25 und der organischen Halbleitermaterialschicht 17a in einem selben Prozess durchgeführt. Ein solches Ätzen des Schutzfilms 25 und der organischen Halbleitermaterialschicht 17a erfolgt als isotropes Trockenätzen. Beispielsweise erfolgt dieses Ätzen des Schutzfilms 25 und der organischen Halbleitermaterialschicht 17a als reaktives Ionenätzverfahren unter Verwendung von Sauerstoff als Ätzgas. Im Übrigen kann die Ätzung zur Strukturierung des Schutzfilms 25 und die Ätzung zur Strukturierung der organischen Halbleitermaterialschicht 17a in getrennten Prozessen erfolgen. Nach Abschluss der Ätzung wird das verbleibende Lackmuster 21 gelöst und selektiv zur organischen Halbleiterschicht 17 und zum Schutzfilm 25 entfernt.
Danach werden eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode wie im ersten und im zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform ausgebildet.
Insbesondere wird, wie in 5D gezeigt ist, ein Elektrodenmaterialfilm 19 auf den Gateisolationsfilm 15 so ausgebildet, dass der Schutzfilm 25 und die organische Halbleiterschicht 17, die strukturiert wurden, bedeckt sind. Hierbei wird ein Material, das in ausgezeichnetem ohmschen Kontakt mit der organischen Halbleiterschicht 17 steht, beispielsweise aus oben beschriebenen Materialien ausgewählt und mit einem Vakuumabscheidungsverfahren erzeugt.
Dann werden, wie in 5E gezeigt ist, eine Sourceelektrode 19s und eine Drainelektrode 19d durch Strukturierung des Elektrodenmaterialfilms 19 ausgebildet. In diesem Fall wird ein Lackmuster (nicht gezeigt) auf dem Elektrodenmaterialfilm 19 mit einem Fotolithographieverfahren ausgebildet und der Elektrodenmaterialfilm wird mit dem Lackmuster als Maske in ein Muster geätzt, womit die Sourceelektrode 19s und die Dreinelektrode 19d erhalten werden. Es ist wichtig, dass in diesem Fall die Ätzung zur Strukturierung so erfolgt, dass Endbereiche der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d wenigstens auf den Flanken der organischen Halbleiterschicht 17 in der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 geschichtet sind, und diese Endbereiche einander über der organischen Halbleiterschicht 17 gegenüberliegen. Hierbei ist es nicht erforderlich, dass die Endbereiche der Sourceelektrode 19s und der Dreinelektrode 19d bis in den mittleren Bereich (Bereich mit der Filmdicke t) der organischen Halbleiterschicht 17, d. h. des Schutzfilms 25, überlagert sind. Das Lackmuster wird nach Abschluss der Ätzung zur Strukturierung entfernt.
Somit lässt sich die Halbleitervorrichtung 2 eines Dünnfilmtransistoraufbaus einer Struktur mit unten gelagertem Gate und oben gelagertem Kontakt, die mit Bezug auf 4 beschrieben ist, erzielen.
Da die Halbleitervorrichtung 2 mit oben beschriebenem Aufbau ein organischer Dünnfilmtransistor einer Struktur mit unten gelagertem Gate und oben gelagertem Kontakt ist, besteht ein sicherer Kontakt zwischen der Sourceelektrode 19s als auch der Dreinelektrode 19d zur organischen Halbleiterschicht 17. Zudem ist die organische Halbleiterschicht 17 wie in der ersten Ausführungsform innerhalb des Bereichs der Breite der Gateelektrode 13 angeordnet. Wie in der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform bildet in dem Teil der organischen Halbleiterschicht 17 zwischen der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d eine gesamte Oberfläche zwischen der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d, die in einem Grenzbereich zwischen der organischen Halbleiterschicht 17 und dem Gateisolationsfilm 15 liegt, ein Kanalgebiet ch aus. Somit sind die Sourceelektrode 19s und die Drainelektrode 19d in direktem Kontakt mit dem Kanalgebiet ch. Dadurch lassen sich Widerstandskomponenten zwischen dem Kanalgebiet ch und der Sourceelektrode 19s sowie der Drainelektrode 19d vermeiden ohne von der Filmdicke der organischen Halbleiterschicht 17 abzuhängen.
Wie in der ersten Ausführungsform weisen beide Seitenwände der organischen Halbleiterschicht 17 in der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 eine geneigte Form auf, Es ist somit möglich, den Kontaktwiderstand (Injektionswiderstand) in Bezug auf das Kanalgebiet zu reduzieren, während parasitäre Kapazitäten zwischen dem Kanalgebiet ch und der Sourceelektrode 19s sowie der Drainelektrode 19d unterbunden werden.
Insbesondere weist die Halbleitervorrichtung 2 gemäß dieser zweiten Ausführungsform einen Aufbau auf, bei dem die Oberseite der organischen Halbleiterschicht 17 mit dem Schutzfilm 25 bedeckt ist. Hiermit wird die Filmqualität des Kanalgebiets ch sichergestellt, ohne dass die organische Halbleiterschicht 17 in einem Herstellungsprozess beschädigt wird.
Dadurch ist es möglich, den Kontaktwiderstand (Injektionswiderstand) der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d in Bezug auf das Kanalgebiet ch zu reduzieren, während die Filmqualität des Kanalgebiets ch stärker sichergestellt ist als beim Aufbau gemäß der ersten Ausführungsform. Es ist folglich möglich, den Kontaktwiderstand zu reduzieren und die Funktionalität zu verbessern, ohne die Zuverlässigkeit in der Struktur mit oben gelagertem Kontakt zu verschlechtern, wobei bisher davon ausgegangen wurde, dass diese Struktur einen sicheren Kontakt von der Sourceelektrode und der Drainelektrode zur organischen Halbleiterschicht ermöglicht, jedoch mit einer Schwierigkeit im Hinblick auf die Erniedrigung des Kontaktwiderstands verbunden war.
<<Dritte Ausführungsform>>
<Aufbau der Halbleitervorrichtung>
6 zeigt eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht auf eine Halbleitervorrichtung 3 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die Querschnittsansicht entspricht einem Querschnitt entlang einer Linie A-A' in der Draufsicht. Die in diesen Figuren dargestellte Halbleitervorrichtung 3 ist ein Dünnfilmtransistor einer Struktur mit oben gelagertem Kontakt und unten gelagertem Gate wie in der ersten und zweiten Ausführungsform. In der Halbleitervorrichtung 3 ist eine organische Halbleiterschicht 27 so angeordnet, dass sie einer Gateelektrode 13 innerhalb der Breite der Gateelektrode 13 wie in den ersten und zweiten Ausführungsformen überlagert ist mit einem zwischen der organischen Halbleiterschicht 27 und der Gateelektrode 13 eingelegten Gateisolationsfilm 15. Bei einem solchen Aufbau wird eine Filmdicke an beiden Rändern der organischen Halbleiterschicht 27 entlang der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 stufenweise reduziert. Der weitere Aufbau und Materialien zur Ausbildung entsprechender Teile entsprechen denjenigen der ersten Ausführungsform.
In der Halbleitervorrichtung 3 gemäß der dritten Ausführungsform ist die Gateelektrode 13 auf einem Substrat 11 wie in der ersten Ausführungsform vom Gateisolationsfilm 15 bedeckt, die organische Halbleiterschicht 27, die in Form einer Insel strukturiert ist, ist auf dem Gateisolationsfilm 15 angeordnet und es sind eine Sourceleektrode 19s und eine Drainelektrode 19d angeordnet.
Die organische Halbleiterschicht 27 weist eine solche Querschnittsform auf, dass die Filmdicke beider Flanken der organischen Halbleiterschicht 27 entlang der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 kleiner ist als die Filmdicke t eines mittleren Bereichs der organischen Halbleiterschicht 27 in der Breitenrichtung, und die Filmdicke stufenweise in Richtung der beiden Flanken abnimmt. Somit sind beide Flanken in ihrer Filmdicke mit Bezug auf den mittleren Bereich mit der Filmdicke t um eine Differenz reduziert. Diese dritte Ausführungsform stellt den Fall dar, bei dem die Filmdicke beider Flanken über eine Stufe in Bezug auf den mittleren Bereich mit der Filmdicke t reduziert ist.
Es sei in diesem Fall angenommen, dass der mittlere Bereich der organischen Halbleiterschicht 27, der die Filmdicke t aufweist, wenigstens ein zwischen der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d angeordneter Teil ist, als auch ein von der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d freigelegter Teil.
Es sei angenommen, dass die Filmdicke t des mittleren Bereichs einer solchen organischen Halbleiterschicht 27 eine ausreichende Filmdicke ist, um eine Grenzfläche zwischen der organischen Halbleiterschicht 27 und dem Gateisolationsfilm 15, d. h. ein Kanalgebiet, vor einer Beschädigung während eines Prozesses zum Ausbilden einer höhergelegenen Schicht der Hableitervorrichtung 3 zu schützen. Eine solche Filmdicke t beträgt beispielsweise 30 nm oder mehr, insbesondere 50 nm oder mehr, jedoch hängt diese von einem die organische Halbleiterschicht 27 ausbildenden Material ab. Andererseits ist die Filmdicke der in der organischen Halbleiterschicht 27 gedünnten Randbereiche wünschenswert klein in einem Bereich, in dem die Randbereiche als organische Halbleiterschicht 27 wirken. Es sei angenommen, dass die Filmdicke derart dünner Filmbereiche beispielsweise 10 nm beträgt, wobei sie jedoch vom Material abhängt, das die organische Halbleiterschicht 27 ausbildet.
Beide Ränder/Flanken der organischem Halbleiterschicht 27 mit einer solchen Form entlang der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 lassen sich in Stufenform mit einer Mehrzahl von Stufen ausbilden, und die Stufenanzahl ist nicht beschränkt. Je größer jedoch die Anzahl der Stufen ist, umso mehr nimmt die organische Halbleiterschicht 27 die Form der organischen Halbleiterschicht 17 in der ersten Ausführungsform ein. Zusätzlich können beide Randbereiche, die in Bezug auf den mittleren Bereich der organischen Halbleiterschicht, der die Filmdicke t aufweist, gedünnt sind, eine in Vorwärtsrichtung geneigte Form aufweisen.
Die organische Halbleiterschicht 27 mit der oben beschriebenen Querschnittsform ist so angeordnet, dass sie der Gateelektrode 13 innerhalb der Breite der Gateelektrode 13 wie in der ersten Ausführungsform überlagert ist. Wird die Halbleitervorrichtung 3 in einer Draufsicht von der Seite der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d betrachtet, so decken sich beide Ränder der organischen Halbleiterschicht 27 in der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 mit den Rändern der Gateelektrode 13, oder diese sind innerhalb der Ränder der Gateelektrode 13 angeordnet. Ausreichend ist, falls ein Abstand d in der Ebene zwischen den Rändern der Gateelektrode 13 und den Rändern der organischen Halbleiterschicht 27 die Beziehung d ≥ 0 erfüllt.
Zusätzlich genügt es wie in der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform im Hinblick auf die organische Halbleiterschicht 27, dass sie die oben beschriebene Querschnittsform in einem Bereich mit aufgeschichteter Sourceelektrode 19s und Drainelektrode 19d als auch in einem zwischen der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d liegenden Bereich aufweist. Somit kann ein Teil der organischen Halbleiterschicht 27, der an der Seite der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d vorliegt, breiter als die Gateelektrode 13 gestaltet werden.
Somit ist es im Hinblick auf die Sourceelektrode 19s und die Drainelektrode 19d auch ausreichend, falls diese wenigstens auf den Dünnfilmbereichen der organischen Halbleiterschicht 27 in der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 geschichtet sind. Somit ist es nicht erforderlich, dass die Sourceelektrode 19s und die Drainelektrode 19d bis in den mittleren Bereich (Bereich mit der Filmdicke t) der organischen Halbleiterschicht 27 überlagert sind. Die Breiten, über denen die Sourceelektrode 19s und die Drainelektrode 19d der organischen Halbleiterschicht 27 überlagert sind, sind wünschenswert klein im Hinblick auf eine Erniedrigung der parasitären Kapazitäten zwischen der Gateelektrode 13 und der Sourceelektrode 19s sowie der Drainelektrode 19d wie in der ersten Ausführungsform.
<Herstellungsverfahren>
Die Halbleitervorrichtung 3 gemäß der oben beschriebenen dritten. Ausführungsform kann beispielsweise wie im ersten Beispiel des Herstellungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform hergestellt werden sowie durch Ändern eines Fotolithographieprozesses bei der Herstellung eines Lackmusters zur Strukturierung der organischen Halbleiterschicht 27 durch Ätzung. Die nachfolgende Beschreibung wird Bezug auf die Querschnittsansichten des Prozesses von 7 nehmen.
Zunächst wird, wie in 7A gezeigt ist, eine Gateelektrode auf einem Substrat 11 ausgebildet, ein Gateisolationsfilm 15 aus PVP wird so ausgebildet, dass er die Gateelektrode 13 bedeckt, und zudem wird eine organische Halbleitermaterialschicht 27a auf dem Gateisolationsfilm 15 ausgebildet. Bis zu diesem Punkt wird ein Prozess auf ähnliche Weise zu dem oben mit Bezug auf 2A im ersten Beispiel des Herstellungsverfahrens der Halbleitervorrichtung 1 beschriebenen Prozess ausgeführt. Insbesondere wird die organische Halbleitermaterialschicht 27a mit einer Filmdicke von 50 nm mit einem Spin Coating-Verfahren erzeugt unter Verwendung eines organischen Halbleitermaterials mit hohem Widerstand zu einem organischen Lösungsmittel wie Poly(3-hexylthiophen) (P3HT) oder einem ähnlichen Material.
Dann wird, wie in 7B gezeigt ist, ein Lackmuster 29 auf der organischen Halbleitermaterialschicht 27a durch ein Fotolithographieverfahren ausgebildet. Hierbei wird das Lackmuster einer Belichtung unter Verwendung einer Halbtonmaske oder einer zweistufigen Belichtung unterzogen, sodass eine Belichtungsmenge der Ränder des Lackmusters entlang der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 verschieden ist von einer Belichtungsmenge eines mittleren Bereichs des Lackmusters entlang der Breitenrichtung der Gateelektrode 13. Hierdurch lässt sich das Lackmuster 29 so ausbilden, dass die Filmdicke beider Ränder entlang der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 kleiner ist als die Filmdicke im mittleren Bereich des Lackmusters 29. Hierbei sei angenommen, dass das Lackmuster 29 im Wesentlichen dieselbe Breite wie die Gateelektrode 13 aufweist und in einem Vorrichtungsgebiet ausgebildet ist.
Im Übrigen wird wie im ersten Beispiel der ersten Ausführungsform ein Lackmaterial aus einem Harz auf Fluorbasis wünschenswert für das Lackmuster 29 verwendet. Bei Verwendung eines Entwicklers ähnlich dem Entwickler des ersten Beispiels der ersten Ausführungsform lässt sich ein Entwicklungsprozess durchführen, der die organische Halbleitermaterialschicht 27a nicht beschädigt.
Dann wird, wie in 7C gezeigt ist, die organische Halbleitermaterialschicht 27a in ein Muster geätzt, indem von oberhalb des Lackmusters 19 geätzt wird und dadurch wird eine organische Halbleiterschicht 27 so ausgebildet, dass sie der Gateelektrode 13 überlagert ist. Hierbei wird die Form das Lackmusters 29 in die organische Halbleitermaterialschicht 27a übertragen, indem eine anisotrope Ätzung der organischen Halbleitermaterialschicht 27a zusammen mit dem Lackmuster 29 erfolgt. Dadurch wird die organische Halbleiterschicht 27 erzielt, die der Gateelektrode 13 innerhalb der Breite der Gateelektrode 13 überlagert ist und die eine Querschnittsform aufweist, sodass die Filmdicke beider Ränder der organischen Halbleiterschicht 27 in der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 kleiner ist als die Filmdicke t in einem mittleren Bereich der organischen Halbleiterschicht 27.
Die oben beschriebene anisotrope Ätzung erfolgt beispielsweise als reaktives Ionenätzverfahren unter Verwendung von Sauerstoff als Ätzgas. Verbleibt das Lackmuster 29 nach Abschluss der Ätzung, so wird es gelöst und selektiv zur organischen Halbleiterschicht 27 entfernt. Im Übrigen kann das lediglich auf dem mittleren dicken Bereich der organischen Halbleiterschicht 27 verbleibende Lackmuster zurückbleiben ohne entfernt zu werden, da es ein Schutzfilm ist.
Danach werden wie im ersten Beispiel der ersten Ausführungsform eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode ausgebildet.
Zunächst wird, wie in 7D gezeigt ist, ein Elektrodenmaterialfilm 19 auf dem Gateisolationsfilm 15 ausgebildet und bedeckt die organische Halbleiterschicht 27.
Hierbei wird ein Material, das in einen ausgezeichneten ohmschen Kontakt zur organischen Halbleiterschicht 27 gebracht wird, aus den oben beschriebenen Materialien ausgewählt und beispielsweise mit einem Vakuumabscheidungsverfahren erzeugt.
Dann werden, wie in 7E gezeigt ist, eine Sourceelektrode 19s und eine Drainelektrode 19d durch Strukturierung des Elektrodenmaterialfilms 19 ausgebildet. Hierbei wird ein Lackmuster (nicht gezeigt) auf dem Elektrodenmaterialfilm 19 mit einem Fotolithographieverfahren erzeugt und der Elektrodenmaterialfilm wird mit dem Lackmuster als Maske in ein Muster geätzt, sodass die Sourceelektrode 19s und die Drainelektrode 19d erzielt werden. In diesem Fall ist es wichtig, die Ätzung zur Strukturierung so auszuführen, dass Endbereiche der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d wenigstens den Rändern der organischen Halbleiterschicht 27 entlang der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 überlagert sind und diese Endbereiche so angeordnet sind, dass sie einander auf der organischen Halbleiterschicht 27 gegenüberliegen. Hierbei ist es nicht erforderlich, dass die Endbereiche der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d der organischen Halbleiterschicht 27 bis in den mittleren Bereich (Bereich mit der Filmdicke t) überlagert sind. Unter Verwendung eines wasserlöslichen Ätzmittels wird der Elektrodenmaterialfilm 19 in ein Muster geätzt ohne die organische Halbleiterschicht 27 zu beeinträchtigen. Das Lackmuster wird nach Abschluss der strukturierenden Ätzung entfernt.
Somit lässt sich die Halbleitervorrichtung 3 einer Dünnfilmtransistoranordnung einer Struktur mit unten gelagertem Gate und oben gelagertem Kontakt mit Bezug auf 6 erzielen.
Da die Halbleitervorrichtung 3 mit oben beschriebenem Aufbau ein organischer Dünnfilmtransistor einer Struktur mit unten gelagertem Gate und oben gelagertem Kontakt ist, liegt ein sicherer Kontakt zwischen der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d zur organischen Halbleiterschicht 27 vor. Zudem ist die organische Halbleiterschicht 27 wie in den anderen Ausführungsformen innerhalb des Bereichs der Breite der Gateelektrode 13 angeordnet. Wie in den anderen Ausführungsformen bildet im Bereich der organischen Halbleiterschicht 27 zwischen der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d eine gesamte Oberfläche zwischen der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d, die in einem Grenzbereich zwischen der organischen Halbleiterschicht 27 und dem Gateisolationsfilm 15 liegt, ein Kanalgebiet ch. Somit sind die Sourceelektrode 19s und die Drainelektrode 19d in direktem Kontakt zum Kanalgebiet ch. Hiedurch lassen sich Widerstandskomponenten zu dem Kanalgebiet ch und der Sourceelektrode 19s sowie der Drainelektrode 19d unterbinden ohne von der Filmdicke der organischen Halbleiterschicht 27 abzuhängen.
Insbesondere sind die Ränder der organischen Halbleiterschicht 27 in der Breitenrichtung der Gateelektrode 13 in der Halbleitervorrichtung 3 gemäß dieser dritten Ausführungsform in Bezug auf ein Niveau im mittleren Bereich der organischen Halbleiterschicht 27 gedünnt. Es ist somit möglich, den Kontaktwiderstand (Injektionswiderstand) in Bezug auf das Kanalgebiet zu reduzieren, während parasitäre Kapazitäten zwischen dem Kanalgebiet ch und der Sourceelektrode 19s sowie der Drainelektrode 19d unterbunden werden.
Somit ist es möglich, den Kontaktwiderstand der Sourceelektrode 19s und der Drainelektrode 19d in Bezug auf das Kanalgebiet ch zuverlässiger zu reduzieren als in den Aufbauten der anderen Ausführungsformen. Es ist somit möglich, den Kontaktwiderstand zu reduzieren und die Funktionalität zu verbessern, ohne die Zuverlässigkeit in der Struktur mit oben gelagertem Kontakt zu verschlechtern, wobei bisher davon ausgegangen wurde, dass diese Struktur einen sicheren Kontakt von der Sourceelektrode und der Drainelektrode zur organischen Halbleiterschicht ermöglicht, jedoch mit einer Schwierigkeit im Hinblick auf die Erniedrigung des Kontaktwiderstands verbunden war.
Halbleitervorrichtungen gemäß Ausführungsformen dieser Beschreibung sind nicht auf die Anordnungen und die Herstellungsverfahren, welche mit der ersten bis dritten Ausführungsform dargestellt wurden, beschränkt, sondern können verschiedenartigen Modifikationen basierend auf technischen Ideen dieser Beschreibung, mit denen sich ähnliche Effekte erzielen lassen, beruhen. Beispielsweise ist die Ausbildung des zum Zeitpunkt der Ätzung als Maske verwendeten Lackmusters nicht auf die Durchführung einer Fotolithographietechnik beschränkt, sondern das Muster lässt sich ebenso unmittelbar mit einem Druckverfahren erzeugen. Beispiele für das Druckverfahren umfassen Tintendruck, Siebdruck, Offsetdruck, Tiefdruck, Flexodruck und Mikrokontaktdruck. Zudem kann die dritte Ausführungsform mit der zweiten Ausführungsform kombiniert werden, um mit einem aus einem isolierenden Material bestehenden Schutzfilm auf dem mittleren Bereich der Filmdicke t in der organischen Halbleiterschicht 27 ausgestattet zu sein.
<<4. Vierte Ausführungsform>>
Nachfolgend erfolgt eine Beschreibung zu einem Aufbau einer Anzeigevorrichtung, die einen Dünnfilmtransistor mit einem Aufbau gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen aufweist. Eine Anzeigevorrichtung vom Aktivmatrixtyp unter Verwendung eines organischen Elektrolumineszenzelements EL wird unten als Beispiel der Anzeigevorrichtung beschrieben.
<Schichtaufbau der Anzeigevorrichtung>
8 ist eine Darstellung zu einem Aufbau von drei Pixel einer Anzeigevorrichtung 30, auf welche die hierin beschriebene Technologie Anwendung findet. Die Anzeigevorrichtung 30 wird unter Verwendung eines Dünnfilmtransistors gemäß einer Ausführungsform der hierin beschriebenen Technologie, wie sie in einer der ersten bis dritten Ausführungsformen beschrieben ist, erzeugt. Ein Aufbau mit einer in der ersten Ausführungsform beschriebenen Halbleitervorrichtung 1, d. h. ein Dünnfilmtransistor mit einer Struktur mit einem unten gelagerten Gate und einem oben gelagerten Kontakt, wird nachfolgend als Beispiel gezeigt.
Wie in 8 gezeigt ist, ist die Anzeigevorrichtung 30 eine Anzeigevorrichtung 30 vom Aktivmatrixtyp, in der eine Pixelschaltung unter Verwendung eines Dünnfilmtransistors 1 und ein organisches Elektrolumineszenzelement EL, das mit der Pixelschaltung verbunden ist, in jedem Pixel a auf einem Substrat 11 angeordnet sind.
Die Oberseite des Substrats 11, auf dem die Pixelschaltungen unter Verwendung der Dünnfilmtransistoren 1 angeordnet sind, ist mit einem Passivierungsfilm 31 bedeckt, und ein planarisierender Isolationsfilm 33 ist auf dem Passivierungsfilm 31 angeordnet. Ein Verbindungsloch 31a, das zu jedem Dünnfilmtransistor 1 reicht, liegt in dem planarisierenden Isolationsfilm 33 und dem Passivierungsfilm 31 vor. Die über das Kontaktloch 31a mit den Dünnfilmtransistoren verbundenen Pixelelektroden 35 sind auf dem planarisierenden Isolationsfilm 33 angeordnet und ausgebildet.
Die Umgebung jeder Pixelelektrode 35 ist mit einem Fensterisolationsfilm 37 zur Bauelementisolation bedeckt. Die Oberflächen der entsprechenden isolierten Pixelelektroden 35 sind mit organischen Lichtemissionsschichten 39r, 39g und 39b entsprechender Farben bedeckt, und es ist zudem eine jedem Pixel a gemeinsame Elektrode 41 so angeordnet, dass sie die organischen Lichtemissionsschichten 39r, 39g und 39b bedeckt. Jede der funktionalen organischen Lichtemissionsschichten 39r, 39g und 39b weist einen Schichtverbund auf, der wenigstens eine organische Lichtemissionsschicht aufweist, die wenigstens strukturiert ausgebildet ist mit einem von Pixel-zu-Pixel verschiedenen Aufbau, und eine für jedes Pixel gemeinsame Schicht aufweisen kann. Die gemeinsame Elektrode 41 ist beispielsweise als Kathode ausgebildet und es sei angenommen, dass die gemeinsame Elektrode 41 als lichtdurchlässige Elektrode ausgebildet ist bei einer in diesem Fall hergestellten Anzeigevorrichtung von einem Oberseitenemissionstyp, bei dem das Licht von einer dem Substrat 11 gegenüberliegenden Seite extrahiert wird.
Somit sind die organischen Elektrolumineszenzelemente EL in den Teilen entsprechender Pixel a ausgebildet, in denen die funktionalen organischen Lichtemissionsschichten 39r, 39g und 39b zwischen den Pixelelektroden 35 und der gemeinsamen Elektrode 41 angeordnet sind. Obgleich nicht dargestellt, ist im Übrigen eine Schutzschicht auf dem Substrat 11 ausgebildet, auf der diese organischen Elektrolumineszenzelemente EL erzeugt sind, und ein abdichtendes Substrat ist über einen Haftvermittler aufgebracht, um die Anzeigevorrichtung 30 auszubilden.
Schaltungsaufbau einer Anzeigevorrichtung
9 ist ein Beispiel eines Schaltungsdiagramms der Anzeigevorrichtung 30. Es ist zu berücksichtigen, dass der nachfolgend beschriebene Schaltungsaufbau lediglich ein Beispiel darstellt.
Wie in 9 gezeigt ist, sind ein Anzeigegebiet 11a und ein Randgebiet 11b in der Außenfläche des Anzeigegebiets 11a auf dem Substrat 11 der Anzeigevorrichtung 30 eingerichtet. Das Anzeigegebiet 11a ist als Pixelfeld ausgebildet, indem eine Mehrzahl von Abtastleitungen 51 und eine Mehrzahl von Signalleitungen 53 vertikal und horizontal angeordnet sind und in dem ein Pixel a so positioniert ist, dass es jeweils den Schnittpunkten der Mehrzahl von Abtastleitungen 51 und der Mehrzahl von Signalleitungen 53 zugeordnet ist. Zudem sind eine Abtastleitungsansteuerungsschaltung 55 zum Abtasten und Ansteuern der Abtastleitungen 51 und eine Signalleitungsansteuerungsschaltung 57 zur Bereitstellung eines Videosignals (d. h. eines Eingangssignals), das der Helligkeitsinformation entspricht, für die Signalleitungen 53 im Randbereich 11b angeordnet.
Eine im jeweiligen Schnittpunkt der Abtastleitungen 51 und der Signalleitungen 53 angeordnete Pixelschaltung umfasst beispielsweise einen Dünnfilmtransistor Tr1 als Schalter zur Umschaltung, einen Dünnfilmtransistor Tr2 zur Ansteuerung, einen Speicherkondensator Cs sowie ein organisches Elektrolumineszenzelement EL.
In der Anzeigevorrichtung 30 wird ein Videosignal, das von einer Signalleitung 53 über den Dünnfilmtransistor Tr1 zur Umschaltung geschrieben wird, in dem Speicherkondensator Cs durch Ansteuerung über die Abtastleitungsansteuerungsschaltung 55 festgehalten. Dann wird ein der festgehaltenen Signalmenge entsprechender Strom von dem Dünnfilmtransistor Tr2 bereitgestellt zur Ansteuerung des organischen Elektrolumineszenzelements EL und das organische Elektrolumineszenzelement EL emittiert Licht in einer Helligkeit, die dem Wert des Stroms entspricht. Im Übrigen ist der Dünnfilmtransistor Tr2 zur Ansteuerung mit einer gemeinsamen Versorgungsleitung (Vcc) 59 verbunden.
Es ist zu berücksichtigen, dass der Aufbau der oben beschriebenen Pixelschaltung lediglich ein Beispiel darstellt. Ein Kapazitätselement kann je nach Erfordernis innerhalb der Pixelschaltung positioniert werden, und es kann zudem eine Mehrzahl von Transistoren zur Ausbildung der Pixelschaltung vorgesehen sein. Zusätzlich wird eine erforderliche Ansteuerungsschaltung dem Randgebiet 11b je nach Änderung der Pixelschaltung zugefügt.
Bei einem solchen Aufbau sind die Dünnfilmtransistoren Tr1 und Tr2 als Dünnfilmtransistoren (Halbleitervorrichtungen) gemäß einer Ausführungsform dieser Technologie entsprechend einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgebildet. Im Übrigen zeigt 8 einen Querschnitt eines Bereichs, in dem der Dünnfilmtransistor Tr2 und das organische Elektrolumineszenzelement EL als Abschnitt dreier Pixel in der Anzeigevorrichtung 30 der oben beschriebenen Schaltungsanordnung geschichtet werden, Der Dünnfilmtransistor Tr1 zur Umschaltung und der Speicherkondensator Cs werden aus derselben Schicht wie der Dünnfilmtransistor Tr2 zur Ansteuerung gebildet. Zusätzlich zeigt 9 den Fall, in dem die Dünnfilmtransistoren Tr1 und Tr2 vom p-Kanal Typ sind.
In der Anzeigevorrichtung 30 der oben beschriebenen Schaltungsanordnung werden Pixelschaltungen ausgebildet unter Verwendung von Dünnfilmtransistoren (Halbleitervorrichtungen) mit verbesserter Funktionalität, wie in den ersten bis dritten Ausführungsformen beschrieben wurde. Es ist somit möglich, eine höheren Grad der Integration zu erzielen und eine erhöhte Funktionalität von Pixel.
Im übrigen wurde in der oben beschriebenen vierten Ausführungsform eine organische EL-Anzeigevorrichtung als Beispiel einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Technologie beschrieben. Jedoch lässt sich eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Technologie in breitem Umfang auf Anzeigevorrichtungen unter Verwendung eines Dünnfilmtransistors übertragen, insbesondere auf Arizeigevorrichtungen vom Aktivmatrixtyp, in denen ein Dünnfilmtransistor mit einer Pixelelektrode verbunden ist, und hiermit lassen sich ähnliche Effekte erzielen, Beispiele einer solchen Anzeigevorrichtung umfassen eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung als auch eine elektrophoretische Anzeigevorrichtung und es lassen sich ähnliche Effekte erzielen.
<<5. Fünfte Ausführungsform>>
Ein Beispiel einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der oben beschriebenen Technologie wird mit Bezug auf 10 bis 14G beschrieben. Es sei angenommen, dass die im Folgenden beschriebenen elektronischen Vorrichtungen beispielhafte elektronische Vorrichtungen sind unter Verwendung der in der vierten Ausführungsform beschriebenen Anzeigevorrichtung als Anzeigeabschnitt. Im Übrigen ist eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Technologie, die beispielhaft in der vierten Ausführungsform beschrieben wurde, auf Anzeigeabschnitte elektronischer Vorrichtungen sämtlicher Gebiete übertragbar, wobei die Anzeigeabschnitte Videosignale darstellen, die den elektronischen Vorrichtungen eingespeist wurden als auch Videosignale, die in den elektronischen Vorrichtungen generiert wurden. Ein Beispiel für die elektronische Vorrichtungen, auf die diese Technologie übertragen werden kann, wird nachfolgend beschrieben.
10 ist eine perspektivische Ansicht eines Fernsehgeräts, auf das die hierin beschriebene Technologie angewandt wurde. Das Fernsehgerät gemäß diesem Anwendungsbeispiel umfasst einen Videoanzeigeschirmbereich 101, der aus einem Vorderseitenschirm 102, einem Filterglas 103 und dergleichen besteht und unter Verwendung einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der hierin beschriebenen Technologie als Videoanzeigeschirmbereich 101 hergestellt wird.
11A und 11B sind perspektivische Ansichten einer Digitalkamera, auf die die hierin beschriebene Technologie angewandt wurde. 11A ist eine perspektivische Ansicht einer Digitalkamera bei Ansicht von vorne, und 11B ist eine perspektivische Ansicht der Digitalkamera bei Ansicht von hinten. Die Digitalkamera gemäß diesem Anwendungsbeispiel umfasst einen Lichtemissionsbereich 111 für Blitzlicht, einen Anzeigebereich 112, einen Menüschalter 113, einen Auslöseknopf 114 und dergleichen. Die Digitalkamera wird unter Verwendung einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der hierin beschriebenen Technologie als Anzeigebereich 112 hergestellt.
12 ist eine perspektivische Ansicht eines Notebookrechners, auf den die hierin beschriebene Technologie angewandt wurde. Der Notebookrechner gemäß diesem Anwendungsbeispiel umfasst eine Tastatur 122, die zur Eingabe von Zeichen und dergleichen betrieben wird, einen Anzeigebereich 123 zur Anzeige eines Bildes, und dergleichen in einer Haupteinheit 121. Der Notebookrechner wird unter Verwendung einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der hierin beschriebenen Technologie als Anzeigebereich 123 hergestellt.
13 ist eine perspektivische Ansicht einer Videokamera, auf die die hierin beschriebene Technologie angewandt wurde. Die Videokamera gemäß diesem Anwendungsbeispiel umfasst eine Haupteinheit 131, eine Linse 132 zum Aufnehmen eines Objektes, wobei die Linse in einer nach vorne gerichteten Seitenfläche liegt, ein Start/Stopp-Knopf 133 zum Zeitpunkt des Aufnehmens eines Bildes, einen Anzeigebereich 134, und dergleichen. Die Videokamera wird unter Verwendung einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der hierin beschriebenen Technologie als Anzeigebereich 134 hergestellt.
14A, 14B, 14C, 14D, 14E, 14F und 14G sind Außenansichten eines tragbaren Endgeräts, z. B. eines tragbaren Telefons, auf das die hierin beschriebene Technologie angewandt wurde. 14A entspricht einer Vorderseitenansicht des tragbaren Telefons in einem geöffneten Zustand, 14B entspricht einer Seitenansicht des tragbaren Telefons im geöffneten Zustand, 14C entspricht einer Vorderseitenansicht des tragbaren Telefons in einem geschlossenen Zustand, 14D entspricht einer linken Seitenansicht des tragbaren Telefons im geschlossenen Zustand, 14E entspricht einer rechten Seitenansicht des tragbaren Telefons im geschlossenen Zustand, 14F entspricht einer Draufsicht auf das tragbare Telefon im geschlossenen Zustand, und 14G entspricht einer Ansicht des tragbaren Telefons im geschlossenen Zustand von unten. Das tragbare Telefon gemäß diesem Anwendungsbeispiel umfasst ein oberes Gehäuse 141, ein unteres Gehäuse 142, ein Kopplungsteil (ein Drehgelenk in diesem Fall) 143, eine Anzeige 144, eine Unteranzeige 145, eine Bildbeleuchtung 146, eine Kamera 147 und dergleichen. Das tragbare Telefon gemäß diesem Anwendungsbeispiel wird unter Verwendung einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der hierin beschriebenen Technologie als Anzeige 144 und Unteranzeige 145 hergestellt.
Im Übrigen stellt die vorherige fünfte Ausführungsform entsprechende Beispiele einer Anzeigevorrichtung und elektronischer Vorrichtungen unter Verwendung der Anzeigevorrichtung als Anzeigeabschnitt als Beispiel elektronischer Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform der hierin beschriebenen Technologie dar. Jedoch sind elektronische Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform der hierin beschriebenen Technologie nicht auf die Anwendungsobjekte beschränkt, die einen solchen Anzeigeabschnitt verwenden und finden breitete Anwendung bei elektronischen Vorrichtungen, die einen Dünnfilmtransistor umfassen, der mit einem leitfähigen Muster verbunden werden. Elektronische Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform der hierin beschriebenen Technologie lassen sich auf elektronische Vorrichtungen wie ID Etiketten, einen Sensor und dergleichen übertragen und hiermit lassen sich ähnliche Effekte erzielen.
Diese Beschreibung umfasst Gegenstände, die sich auf die in der japanischen Prioritätsanmeldung JP 2010-177799 , welche am 06. August 2010 beim Japanischen Patentamt eingereicht wurde, beschriebenen Gegenstände beziehen, wobei der gesamte Inhalt hiermit als in diese Anmeldung einbezogen gilt.
Dem Fachmann ist verständlich, dass verschiedene Modifikationen, Kombinationen, Unterkombinationen und Abwandlungen in Abhängigkeit von den Designanforderungen und weiteren Faktoren erfolgen können, sofern diese innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Patentansprüche oder deren Äquivalente liegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2010-177799 [0141]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

”Advanced Materials”, (2002). Vol. 14, S. 99 [0002]

Claims

Eine Halbleitervorrichtung, umfassend: eine Gateelektrode auf einem Substrat; ein die Gateelektrode bedeckender Gateisolationsfilm; eine über und innerhalb einer Breite der Gateelektrode positionierte organische Halbleiterschicht mit dem zwischen der organischen Halbleiterschicht und der Gateelektrode angeordneten Gateisolationsfilm; und eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode mit einander auf der organischen Halbleiterschicht so gegenüberliegenden Endbereichen, dass die Gateelektrode zwischen der Sourceelektrode und der Drainelektrode entlang einer Breitenrichtung der Gateelektrode angeordnet ist.
Die Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Filmdicke beider Flanken der organischen Halbleiterschicht in der Breitenrichtung der Gateelektrode kleiner ist als die Filmdicke in einem mittleren Bereich der organischen Halbleiterschicht in der Breitenrichtung der Gateelektrode.
Die Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Seitenwand der organischen Halbleiterschicht in der Breitenrichtung der Gateelektrode eine geneigte Form aufweist.
Die Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Filmdicke beider Flanken der organischen Halbleiterschicht in der Breitenrichtung der Gateelektrode stufenweise abnimmt.
Die Halbleitervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Oberseite der organischen Halbleiterschicht mit einem isolierenden Schutzfilm bedeckt ist und eine Seitenwand der organischen Halbleiterschicht freiliegt.
Eine Anzeigevorrichtung, umfassend: einen Dünnfilmtransistor; und eine mit dem Dünnfilmtransistor verbundene Pixelelektrode, wobei der Dünnfilmtransistor umfasst; einen die Gateelektrode bedeckenden Gateisolationsfilm; eine über und innerhalb einer Breite der Gateelektrode positionierte organische Halbleiterschicht mit dem zwischen der organischen Halbleiterschicht und der Gateelektrode angeordneten Gateisolationsfilm; und eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode mit einander auf der organischen Halbleiterschicht so gegenüberliegenden Endbereichen, dass die Gateelektrode zwischen der Sourceelektrode und der Drainelektrode entlang einer Breitenrichtung der Gateelektrode angeordnet ist.
Eine elektronische Vorrichtung, umfassend einen Dünnfilmtransistor, wobei der Dünnfilmtransistor aufweist: eine Gateelektrode auf einem Substrat; einen die Gateelektrode bedeckenden Gateisolationsfilm; eine über und innerhalb einer Breite der Gateelektrode positionierte organische Halbleiterschicht mit dem zwischen der organischen Halbleiterschicht und der Gateelektrode angeordneten Gateisolationsfilm; und eine Sourceelektrode und eine Drainelektrode mit einander auf der organischen Halbleiterschicht so gegenüberliegenden Endbereichen, dass die Gateelektrode zwischen der Sourceelektrode und der Drainelektrode entlang einer Breitenrichtung der Gateelektrode angeordnet ist.