專利名稱:柔性半導(dǎo)體裝置及其制造方法以及圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種具有撓性的柔性半導(dǎo)體裝置及其制造方法。更詳細(xì)而言,本發(fā)明涉及一種能夠作為TFT使用的柔性半導(dǎo)體裝置及其制造方法。此外,本發(fā)明涉及一種使用了這種柔性半導(dǎo)體裝置的圖像顯示裝置。
背景技術(shù):
伴隨著信息終端的普及,作為計算機用的顯示器,對平板顯示器的需求不斷升高。 而且,伴隨著信息化的進(jìn)一步發(fā)展,將以往由紙介質(zhì)提供的信息進(jìn)行電子化的機會增力Π。尤其是最近作為薄且輕、能夠輕便地用手搬運的移動用顯示介質(zhì),對電子書或數(shù)字書的需求不斷升高(專利文獻(xiàn)1等)。通常,在平板顯示器中,使用液晶、有機EL(有機場致發(fā)光)、及利用了電泳等的元件來形成顯示介質(zhì)。在所述顯示介質(zhì)中,為了確保畫面亮度的均勻性和畫面切換速度等,而使用有源驅(qū)動元件(TFT元件)來作為圖像驅(qū)動元件的技術(shù)逐漸成為主流。例如,在通常的計算機顯示器中,在基板上形成所述TFT元件,將液晶、有機EL元件等密封。在此,在TFT元件中主要可以使用a-Si (非晶硅)、p_Si (多晶硅)等的半導(dǎo)體。 對這些Si半導(dǎo)體(根據(jù)需要也可以是金屬膜)進(jìn)行多層化,并將源極、漏極、柵極電極依次形成在基板上,由此來制造TFT元件。由于這種使用了 Si材料的TFT元件的形成中包括高溫度的工序,因此作為基板材料,應(yīng)考慮必須使用能耐受高工序溫度的材料這樣的限制。因此,實際上作為基板,需要使用由耐熱性優(yōu)異的材質(zhì)構(gòu)成的基板,例如玻璃基板。需要說明的是,雖然可以使用石英基板,但造價高,且當(dāng)顯示器的大型化時在經(jīng)濟(jì)性方面存在問題。因此,作為形成TFT元件的基板,通常使用玻璃基板。然而,在利用這種現(xiàn)有已知的玻璃基板來構(gòu)成上述的薄型顯示器時,該顯示器成為重且缺乏柔軟性、因落下的沖擊而具有破裂可能性的產(chǎn)品。在玻璃基板上形成TFT元件所導(dǎo)致的這些特征在伴隨著信息化的進(jìn)展而滿足對輕便的便攜用薄型顯示器的需求時不優(yōu)選。因此,為了滿足對輕量且薄型的顯示器的需求,從基板的柔性化、輕量化等的觀點出發(fā),進(jìn)行了將TFT元件形成在樹脂基板(即,塑料基板)上的柔性半導(dǎo)體裝置的開發(fā)。例如,在專利文獻(xiàn)2中公開了如下的技術(shù)在通過與現(xiàn)有大致相同的工藝在支承體(例如玻璃基板)上制作了 TFT之后,將TFT從玻璃基板剝離而轉(zhuǎn)印到樹脂基板(即,塑料基板)上。 在這種技術(shù)中,首先,在玻璃基板上形成TFT元件,將其經(jīng)由丙烯酸樹脂等密封層而粘接于樹脂基板,然后,通過剝離玻璃基板,而將TFT元件轉(zhuǎn)印到樹脂基板上。在使用了轉(zhuǎn)印法的柔性半導(dǎo)體裝置的制造中,支承體(例如玻璃基板)的剝離工序成為問題。即,在從樹脂基板剝離支承體的工序中,例如需要進(jìn)行使支承體與TFT的密接性下降的處理,或在支承體與TFT之間形成剝離層而進(jìn)行物理性或化學(xué)性地除去該剝離層的處理等。因而,在柔性半導(dǎo)體裝置的制造中會導(dǎo)致工序的煩雜,會出現(xiàn)生產(chǎn)性的問題。
在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本特開2007-67263號公報專利文獻(xiàn)2日本特開2004-297084號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題在柔性半導(dǎo)體裝置的制造中,還提出了不將TFT向樹脂基板(塑料基板)轉(zhuǎn)印,而直接形成在樹脂基板上的方法。這種情況下,不需要轉(zhuǎn)印后的支承體(例如玻璃基板)的剝離工序,因此能夠簡單地制造柔性半導(dǎo)體裝置。然而,由于丙烯酸樹脂等的樹脂基板的耐熱性低,因此在形成TFT時,存在必須將工藝溫度抑制得較低這樣的制約。因此,直接形成在樹脂基板上的TFT比通過轉(zhuǎn)印形成的 TFT的性能差。例如,為了提高移動度等半導(dǎo)體特性而優(yōu)選對半導(dǎo)體材料進(jìn)行加熱處理,但是在樹脂基板上直接形成TFT時,工藝溫度受限制,因此難以進(jìn)行這種加熱處理。而且,為了降低柵極電壓,作為柵極絕緣膜,優(yōu)選使用雖然比有機絕緣膜薄但絕緣耐壓高、而且介電常數(shù)也高的無機氧化物,不過,這樣的無機氧化物致密且化學(xué)性穩(wěn)定,因此關(guān)于難以加工(例如激光孔加工等)這樣的生產(chǎn)技術(shù)上的問題,改善的余地大。尤其是在大畫面用的柔性半導(dǎo)體裝置中,該問題更加顯著。此外,在柔性半導(dǎo)體裝置的制造中,半導(dǎo)體層的形成位置重要,其精度不良時,無法得到所希望的TFT性能,進(jìn)而,在柔性半導(dǎo)體裝置的制造成品率方面會產(chǎn)生問題。另外,柔性半導(dǎo)體裝置將多個層層疊而形成,所以要求抑制各個層發(fā)生位置錯動的情況,因而,要求提高層間的密接性。本申請發(fā)明者針對上述的柔性半導(dǎo)體裝置的課題,不固守現(xiàn)有技術(shù)的思路,而是在新的方向上進(jìn)行應(yīng)對,進(jìn)行了解決上述課題的嘗試。本發(fā)明鑒于上述情況而作出,其主要目的在于提供一種生產(chǎn)性優(yōu)異的柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,而且,伴隨于此,提供一種高性能的柔性半導(dǎo)體裝置。用于解決課題的手段
為了解決上述課題,在本發(fā)明中,提供一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,包括準(zhǔn)備金屬箔的工序㈧;在金屬箔形成包括成為柵極絕緣膜的部位在內(nèi)的絕緣層的工序(B);在絕緣層上形成支承基板的工序(C);對金屬箔的一部分進(jìn)行蝕刻,而從該金屬箔形成源極電極及漏極電極的工序 ⑶;使用源極電極及漏極電極作為提部構(gòu)件,而在位于源極電極與漏極電極之間的間隙形成半導(dǎo)體層的工序(E);以及以覆蓋半導(dǎo)體層、源極電極及漏極電極的方式在絕緣層上形成樹脂膜層的工序 (F),在工序(F)中,使樹脂膜層的一部分向源極電極與漏極電極之間的間隙嵌合。
本發(fā)明的制造方法在源極電極與漏極電極之間形成“間隙”,并利用該“間隙”而良好地制造柔性半導(dǎo)體裝置。更具體而言,使用隔著通過金屬箔的蝕刻所得到的“間隙”而配置的源極電極及漏極電極作為提部構(gòu)件,以收納于該間隙的方式形成半導(dǎo)體層。在本說明書中使用的“柔性半導(dǎo)體裝置”的“柔性”這一用語實質(zhì)上是指半導(dǎo)體裝置具有能夠彎曲的撓性。并且,本發(fā)明所說的“柔性半導(dǎo)體裝置”在鑒于其具有的結(jié)構(gòu)等時, 可以稱為“柔性半導(dǎo)體設(shè)備”或“柔性半導(dǎo)體元件”。另外,在本說明書中使用的“提部構(gòu)件”由“bank(提壩)”由來,實質(zhì)上表示具有進(jìn)行半導(dǎo)體層的原料·材料的“定位”的功能的構(gòu)件。并且,提部構(gòu)件中的“間隙”是要實現(xiàn)這種“定位”而通過金屬箔的蝕刻所設(shè)置的,因而,應(yīng)該注意到并非表示因制造過程等引起而不可避免或偶然形成的傷痕·凹陷·間隙等。在某優(yōu)選的形態(tài)下,在工序⑶中,源極電極與漏極電極所構(gòu)成的面中的隔開“間隙”對置的端面形成為傾斜面。例如,通過實施光刻和蝕刻而將上述對置的端面形成為傾斜面。更具體而言,以“間隙”所構(gòu)成的形狀成為錐形形狀的方式通過濕式蝕刻將源極電極及漏極電極的端面形成為傾斜面。在工序(F)的樹脂膜層的形成中,例如通過將樹脂膜粘合在絕緣層上來進(jìn)行,此時使樹脂膜的一部分與“間隙”嵌合。若列舉一例的話,使用樹脂膜層前驅(qū)體,將其粘合在形成有絕緣層的支承基板上時,將樹脂膜層前驅(qū)體的一部分以埋入“位于支承基板上的源極電極與漏極電極之間的間隙”的方式按壓并粘合。這種樹脂膜層的形成可以通過輥對輥方法來進(jìn)行。關(guān)于柵極電極的形成,可以在除去了支承基板之后,在絕緣層中的成為柵極絕緣膜的部位的表面上形成柵極電極?;蛘咴谑褂媒饘倩淖鳛橹С谢宓那闆r下,也可以在工序(F)之后,通過對該金屬基材進(jìn)行構(gòu)圖來形成柵極電極。在某優(yōu)選的形態(tài)中,使用陶瓷基材或金屬基材作為支承基板。這種情況下,可以對半導(dǎo)體層及/或柵極絕緣膜積極地實施加熱處理。關(guān)于半導(dǎo)體層的加熱處理,可以在工序 (E)之后,對支承基板上的半導(dǎo)體層實施加熱處理。優(yōu)選的是,在工序(E)與工序(F)之間, 通過對“由陶瓷基材或金屬基材構(gòu)成的支承基板”上的半導(dǎo)體層進(jìn)行激光照射而對半導(dǎo)體層進(jìn)行退火處理。通過這種處理,而使半導(dǎo)體層的膜質(zhì)或特性變化,由此,能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體特性的提高(例如,通過“膜質(zhì)的變化”,能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體層的結(jié)晶度的提高)。需要說明的是,在本說明書中使用的“退火處理”這一用語實質(zhì)上表示例如以“結(jié)晶狀態(tài)”、“結(jié)晶度”及 /或“移動度”等的提高或特性穩(wěn)定化為目的的加熱處理。而且,關(guān)于絕緣層的加熱處理, 在工序(B)之后對柵極絕緣膜實施加熱處理。優(yōu)選的是,通過對柵極絕緣膜(絕緣層)進(jìn)行激光照射而對絕緣層進(jìn)行退火處理。這種絕緣層的處理既可以在工序(D)與工序(E)之間實施,也可以在工序(E)與工序(F)之間實施。即,可以對柵極絕緣膜直接實施加熱處理 (尤其是退火處理),或者在半導(dǎo)體層的加熱時,也可以利用半導(dǎo)體層產(chǎn)生的熱量來對絕緣膜進(jìn)行加熱(尤其是退火處理)。進(jìn)而言之,可以在工序(B)與工序(C)之間的后面對絕緣層進(jìn)行加熱處理,即,可以對金屬箔上的絕緣層直接實施加熱處理。在另一優(yōu)選的方式下,在工序(B)中,包括柵極絕緣膜的絕緣層由無機材料形成。 例如,包括柵極絕緣膜的絕緣層可以通過溶膠凝膠法形成,或者也可以通過成為金屬箔的閥金屬的局部的陽極氧化來形成絕緣層。
在本發(fā)明中,也提供一種能夠通過上述制造方法得到的柔性半導(dǎo)體裝置。所述本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置具有柵極電極;設(shè)置在柵極電極上,且具有成為柵極絕緣膜的部位的絕緣層;以及形成在絕緣層上,且由金屬箔構(gòu)成的源極電極及漏極電極,在源極電極與漏極電極之間存在間隙,由此,隔開所述間隙而配置的源極電極及漏極電極成為提部構(gòu)件,半導(dǎo)體層以收納于間隙的方式形成,在絕緣層上以覆蓋半導(dǎo)體層、源極電極及漏極電極的方式形成樹脂膜層,在該樹脂膜層設(shè)有與間隙嵌合的突起部。本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置的一個特征是在源極電極的端面與漏極電極的端面之間形成間隙部,并以收容于該間隙部的方式形成半導(dǎo)體層(即,以收納在相互分隔的源極電極與漏極電極之間的方式形成半導(dǎo)體層)。這里,“由隔開間隙配置的源極電極及漏極電極構(gòu)成的提部構(gòu)件”如上述那樣是由為了實現(xiàn)材料的“定位”而設(shè)置的電極要素構(gòu)成的構(gòu)件,尤其是由作為半導(dǎo)體層材料的“定位”發(fā)揮功能的兩種電極要素構(gòu)成的構(gòu)件。換言之,本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置在源極電極及漏極電極這兩種提部電極之間收容半導(dǎo)體層而構(gòu)成。所述提部構(gòu)件中的“間隙部”優(yōu)選具有錐形形狀,源極電極與漏極電極所構(gòu)成的面中的隔開間隙對置的端面成為傾斜面(更具體而言,間隙自身成為錐形形狀,其結(jié)果是,源極電極及漏極電極的端面傾斜)。在本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置中,以覆蓋半導(dǎo)體層、源極電極及漏極電極的方式將具有撓性的樹脂膜層形成在絕緣層上,但樹脂膜層具有與“源極電極和漏極電極之間的間隙”嵌合的突起部。更具體而言,“樹脂膜層的突起部”與“間隙”互補地嵌合。即,“樹脂膜層的突起部”和“源極電極與漏極電極之間的間隙”具有互補的形狀,樹脂膜層的突起部以填滿間隙(半導(dǎo)體層的填充區(qū)域以外的間隙部)的方式設(shè)置。本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置中的半導(dǎo)體層可以含有硅或含有氧化物半導(dǎo)體(例如 ZnO 或 InGaZnO)。在本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置中,柵極絕緣膜由無機材料構(gòu)成。優(yōu)選的是,包括柵極絕緣膜的絕緣層可以通過對金屬箔進(jìn)行局部氧化而得到。這種情況下,金屬箔含有閥金屬, 柵極絕緣膜或絕緣層可以成為該閥金屬的陽極氧化膜。在另一形態(tài)下,柵極絕緣膜或絕緣層成為由溶膠凝膠法得到的氧化膜。在本發(fā)明中,也提供一種使用了上述柔性半導(dǎo)體裝置的圖像顯示裝置。所述圖像顯示裝置具有柔性半導(dǎo)體裝置;以及由形成在柔性半導(dǎo)體裝置上的多個像素構(gòu)成的圖像顯示部,在柔性半導(dǎo)體裝置的源極電極與漏極電極之間存在間隙,由此,隔開間隙配置的源極電極及漏極電極成為提部構(gòu)件,在間隙形成有柔性半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體層,在柔性半導(dǎo)體裝置的樹脂膜層設(shè)有與間隙嵌合的突起部。發(fā)明效果
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在本發(fā)明的制造方法中,由于使用隔開間隙配置的源極電極及漏極電極作為提部構(gòu)件,而能夠良好地配置半導(dǎo)體層。尤其是使“隔開間隙配置的源極電極及漏極電極”作為 “定位”用的提部(bank)發(fā)揮功能,因此能夠在所希望的位置比較容易地形成半導(dǎo)體層。具體而言,(I)通過薄膜形成法或印刷法來形成半導(dǎo)體層時,半導(dǎo)體材料堆積于“間隙”,能夠?qū)⒃摱逊e物利用為半導(dǎo)體層,因此能有效地進(jìn)行半導(dǎo)體層形成的定位。而且,(II)在半導(dǎo)體層原料為膏狀·液體狀時,向“間隙”供給的半導(dǎo)體原料被保持成不會從“間隙”向外流出, 因此在“間隙”的位置處,有助于半導(dǎo)體層形成。這里,關(guān)于(II),在半導(dǎo)體層的形成時,能夠?qū)⒁籂畹陌雽?dǎo)體原料積存于“間隙”,因此間隙不僅作為“定位”用的提部發(fā)揮功能,而且也作為“積存”用的提部發(fā)揮功能。在本發(fā)明的制造方法中,作為定位提部發(fā)揮功能的源極電極及漏極電極可以直接作為TFT的“源極電極”及“漏極電極”而利用為柔性半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)要素。這表示無需將良好地有助于半導(dǎo)體形成的提部構(gòu)件最終除去或剝離,因而,能夠以簡便的工藝來制作 TFT元件,能提高生產(chǎn)性。另外,在本發(fā)明的制造方法中,相對于如此作為提部構(gòu)件發(fā)揮功能的源極電極與漏極電極之間的間隙,使樹脂膜層的一部分嵌入,因此能夠得到樹脂膜層的剝離防止效果。 這是因為“樹脂膜層的突起部”和“間隙”成為互補的嵌合狀態(tài)的緣故,由于這種結(jié)構(gòu)的特征,而能夠提高樹脂膜層的密接性。換言之,在本發(fā)明中,由于作為提部構(gòu)件發(fā)揮功能的“隔開間隙配置的源極電極及漏極電極”,能夠?qū)崿F(xiàn)層疊結(jié)構(gòu)的密接性的提高?!皩盈B結(jié)構(gòu)的提高的密接性”在輥對輥方法等對柔性半導(dǎo)體施加彎曲的狀態(tài)時成為特別有利的效果。即,即使在能引起這種層疊結(jié)構(gòu)的剝離的制造條件下,也能有效地防止剝離,因此在該點上,能提高生產(chǎn)性。得到的柔性半導(dǎo)體裝置由于牢固地保持層疊結(jié)構(gòu),因此不易發(fā)生“剝離”引起的性能下降等。柔性半導(dǎo)體裝置彎曲使用的情況多,但在本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置中,由于作為提部構(gòu)件發(fā)揮功能的“隔開間隙配置的源極電極及漏極電極”,而能良好地防止剝離,因此能實現(xiàn)彎曲特別強的柔性半導(dǎo)體裝置。此外,在本發(fā)明中,由于為柔性半導(dǎo)體裝置且利用金屬箔或支承基板(尤其是由陶瓷基材或金屬基材等構(gòu)成的支承基板),能夠?qū)艠O絕緣膜及/或半導(dǎo)體層進(jìn)行加熱處理(尤其優(yōu)選的是退火處理),能夠提高它們的特性。即,能夠有效地提高得到的柔性半導(dǎo)體裝置的性能。
圖1 (a)是示意性地表示本發(fā)明的實施方式的柔性半導(dǎo)體裝置100的結(jié)構(gòu)的立體剖視圖,(b)是用于說明間隙50周邊的晶體管結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖2(a) (d)是用于說明本發(fā)明的實施方式的柔性半導(dǎo)體裝置100的制造工序的工序剖視圖。圖3(a) (c)是用于說明本發(fā)明的實施方式的柔性半導(dǎo)體裝置100的制造工序的工序剖視圖。圖4是表示確定半導(dǎo)體層形成位置的作為定位用提部構(gòu)件發(fā)揮功能的“間隙”的形態(tài)的示意圖。
圖5(a)是示意性地表示掩模形態(tài)的本發(fā)明的實施方式的柔性半導(dǎo)體裝置100的結(jié)構(gòu)的立體剖視圖,(b)是表示掩模形態(tài)的本發(fā)明的特征即“自動匹配成一致”的形態(tài)的示意圖,(c)是用于說明間隙50周邊的晶體管結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖6(a) (d)是用于說明掩模形態(tài)的本發(fā)明的實施方式的柔性半導(dǎo)體裝置100 的制造工序的工序剖視圖。圖7(a) (c)是用于說明掩模形態(tài)的本發(fā)明的實施方式的柔性半導(dǎo)體裝置100 的制造工序的工序剖視圖。圖8(a)及(b)是用于說明掩模形態(tài)的本發(fā)明的實施方式的柔性半導(dǎo)體裝置100 的制造工序的工序剖視圖。圖9是用于說明源極電極及漏極電極的傾斜面供給于光照射時的優(yōu)點的示意圖 (掩模形態(tài)的本發(fā)明)。圖10(a) (d)是用于說明掩模形態(tài)的本發(fā)明的實施方式的柔性半導(dǎo)體裝置100’ 的制造工序的工序剖視圖。圖11 (a) (c)是用于說明掩模形態(tài)的本發(fā)明的實施方式的柔性半導(dǎo)體裝置100’ 的制造工序的工序剖視圖。圖12(a)及(b)是用于說明掩模形態(tài)的本發(fā)明的實施方式的柔性半導(dǎo)體裝置100’ 的制造工序的工序剖視圖。圖13是表示本發(fā)明的實施方式的圖像顯示裝置的驅(qū)動電路90的電路圖。圖14(a)是表示圖像顯示裝置的驅(qū)動電路由柔性半導(dǎo)體裝置100構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)體200的一例的剖視圖,及(b)是表示掩模形態(tài)的本發(fā)明的實施方式的層疊結(jié)構(gòu)體200的一例的剖視圖。圖15A(a)是表示層疊結(jié)構(gòu)體200的層101的俯視圖,及(b)是表示掩模形態(tài)的層疊結(jié)構(gòu)體200的層101的俯視圖。圖15B(a)是表示層疊結(jié)構(gòu)體200的層102的俯視圖,及(b)是表示掩模形態(tài)的層疊結(jié)構(gòu)體200的層102的俯視圖。圖15C(a)是表示層疊結(jié)構(gòu)體200的層103的俯視圖,及(b)是表示掩模形態(tài)的層疊結(jié)構(gòu)體200的層103的俯視圖。圖15D(a)是表示層疊結(jié)構(gòu)體200的層104的俯視圖,及(b)是表示掩模形態(tài)的層疊結(jié)構(gòu)體200的層104的俯視圖。圖15E(a)是表示層疊結(jié)構(gòu)體200的層105的俯視圖,及(b)是表示掩模形態(tài)的層疊結(jié)構(gòu)體200的層105的俯視圖。圖16(a)是沿著線VII-VII的層疊結(jié)構(gòu)體200的剖視圖,及(b)是沿著線XI-XI 的層疊結(jié)構(gòu)體200的剖視圖。圖17(a)是沿著線VIII-VIII的層疊結(jié)構(gòu)體200的剖視圖,及(b)是沿著線 XII-XII的層疊結(jié)構(gòu)體200的剖視圖。圖18是示意性地表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的剖視圖。圖19是示意性地表示具備濾色器的本發(fā)明的圖像顯示裝置的形態(tài)的剖視圖。圖20(a) (e)是示意性地表示本發(fā)明的像素顯示裝置的制造工序的工序剖視圖。
圖21 (a) (d)是示意性地表示具備濾色器的本發(fā)明的圖像顯示裝置的制造工序的工序剖視圖。圖22是表示利用輥對輥(roll to roll)方法來制造柔性半導(dǎo)體裝置100的形態(tài)的示意圖。圖23(a)是將卷繞于輥230的層疊結(jié)構(gòu)體110的局部放大表示的剖視圖,及(b) 是掩模形態(tài)的本發(fā)明的實施方式的所述層疊結(jié)構(gòu)體110的剖視圖。圖M是表示柔性半導(dǎo)體裝置的產(chǎn)品適用例(電視圖像顯示部)的示意圖。圖25是表示柔性半導(dǎo)體裝置的產(chǎn)品適用例(便攜電話的圖像顯示部)的示意圖。圖沈是表示柔性半導(dǎo)體裝置的產(chǎn)品適用例(移動式個人計算機或筆記本式個人計算機的圖像顯示部)的示意圖。圖27是表示柔性半導(dǎo)體裝置的產(chǎn)品適用例(數(shù)碼相機的圖像顯示部)的示意圖。圖觀是表示柔性半導(dǎo)體裝置的產(chǎn)品適用例(攝像放像機的圖像顯示部)的示意圖。圖四是表示柔性半導(dǎo)體裝置的產(chǎn)品適用例(電子書的圖像顯示部)的示意圖。
具體實施例方式以下,參照附圖,說明本發(fā)明的實施方式。在以下的附圖中,為了簡化說明,實質(zhì)上具有同一功能的結(jié)構(gòu)要素由同一參照符號表示。而且,各圖中的尺寸關(guān)系(長度、寬度、厚度等)并未反映實際的尺寸關(guān)系。本說明書中說明的“方向”(尤其是本發(fā)明的制造工序中的“方向”)是以絕緣層 10與半導(dǎo)體層20的位置關(guān)系為基準(zhǔn)的方向,為了簡便起見,以圖中的上下方向進(jìn)行說明。 基本上對應(yīng)于各圖的上下方向,以絕緣層10為基準(zhǔn)而形成半導(dǎo)體層20的一側(cè)為“上方向”, 以絕緣層10為基準(zhǔn)而未形成半導(dǎo)體層20的一側(cè)為“下方向”?!秾⒕哂虚g隙的源極·漏極電極使用為煶部構(gòu)件的形杰的本發(fā)明》參照圖1(a)及(b),說明本發(fā)明的實施方式的柔性半導(dǎo)體裝置100。圖1 (a)是示意性地表示本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置100的結(jié)構(gòu)的立體圖。而且,圖1 (b)是表示柔性半導(dǎo)體裝置100的源極30s、溝道22 00)、漏極30d的關(guān)系的圖。本實施方式的柔性半導(dǎo)體裝置100是具有撓性的半導(dǎo)體裝置。如圖所示,所述柔性半導(dǎo)體裝置100包括具有作為柵極絕緣膜IOg的部位的絕緣層10 ;由金屬箔70構(gòu)成的源極電極30s及漏極電極30d。源極電極30s及漏極電極30d形成在絕緣層10上。在源極電極30s與漏極電極30d之間存在有間隙50。在本實施方式的結(jié)構(gòu)中,隔開間隙50配置的源極電極30s及漏極電極30d作為提部構(gòu)件發(fā)揮功能。即,間隙50在半導(dǎo)體層形成時,作為確定半導(dǎo)體層形成位置的定位用提部(positioning bank)發(fā)揮功能。 并且,在半導(dǎo)體原料成為液體的情況下,間隙50也作為積存用提部(storage bank)發(fā)揮功能。如圖所示,半導(dǎo)體層20以填埋間隙50的至少一部分的方式形成。在圖1(a)中, 以透過半導(dǎo)體層20而能看見間隙50的形狀的方式來表現(xiàn)。并且,在絕緣層10上,以覆蓋半導(dǎo)體層20、源極電極30s及漏極電極30d的方式形成樹脂膜層60。在此,為了便于理解地表示間隙50,而樹脂膜層60由虛線(雙點劃線)來表示。
從圖示的形態(tài)可知,樹脂膜層60的一部分成為與間隙50嵌合的突起部65。尤其是,“樹脂膜層60的突起部65”與“間隙50”以具有互補的形狀的方式相互嵌合。如此,通過使突起部65與間隙50相互嵌合,而能夠提高“樹脂膜層60”與“包括源極電極30s及漏極電極30d的結(jié)構(gòu)體”的密接度。即,由于間隙50,而柔性半導(dǎo)體裝置100的層疊結(jié)構(gòu)的密接性提高。需要說明的是,柵極電極12隔著絕緣層10形成在半導(dǎo)體層20的相反側(cè)的位置。 換言之,在絕緣層10中的成為柵極絕緣膜IOg的表面上設(shè)有柵極電極12。本實施方式的半導(dǎo)體層20通過使“間隙”作為提部發(fā)揮功能而得到。例如,在使用薄膜形成法或印刷法在間隙區(qū)域形成半導(dǎo)體層時,不管原料供給的些許變動,都向間隙50 堆積半導(dǎo)體材料,并利用該堆積物作為半導(dǎo)體層,因此間隙50作為確定半導(dǎo)體層形成位置的定位用提部能發(fā)揮功能(參照圖4)。并且,例如在半導(dǎo)體層20由硅(Si)構(gòu)成時,使液體硅向間隙50滴下而形成半導(dǎo)體層20,但間隙50也起到積存液體硅的作用。即,在半導(dǎo)體原料為膏狀·液體狀時,間隙50不僅作為半導(dǎo)體原料的“定位要素”發(fā)揮功能,而且也能作為具有保持半導(dǎo)體原料的作用的“積存要素”發(fā)揮功能。作為構(gòu)成本實施方式的半導(dǎo)體層20的材料,除了上述的硅(Si)之外,可以使用各種材料,例如,既可以使用鍺(Ge)等的半導(dǎo)體,也可以使用氧化物半導(dǎo)體。作為氧化物半導(dǎo)體,列舉有例如SiO、SnO2, In2O3> TiO2等的單體的氧化物、或hfeiaiO、InSnO, InZnO, ZnMgO 等的復(fù)合氧化物?;蛘撸鶕?jù)需要可以使用化合物半導(dǎo)體(例如,GaN、SiC、ZnSe、CdS、GaAS 等)。而且,也可以使用有機半導(dǎo)體(例如戊省、聚3-己基噻吩、嚇啉電介質(zhì)、銅酞菁、C60)寸。本實施方式中的包括柵極絕緣膜IOg的絕緣層10由無機材料構(gòu)成。例如,在半導(dǎo)體層20由硅(Si)構(gòu)成時,柵極絕緣膜IOg可以由硅氧化膜(SiO2)或硅氮化膜形成。需要說明的是,柵極絕緣膜IOg也可以使用溶膠凝膠法來制作。而且,柵極絕緣膜IOg可以由通過對金屬箔70進(jìn)行陽極氧化而形成的氧化膜構(gòu)成。本實施方式的間隙50周邊的結(jié)構(gòu)在從上方觀察時,可以如圖1(b)那樣表示。在間隙50的柵極絕緣膜IOg上形成有半導(dǎo)體層20。在該半導(dǎo)體層20上,源極電極30s與漏極電極30d發(fā)生接觸。柵極絕緣膜IOg及柵極電極12位于半導(dǎo)體層20的下表面(底面)。 因此,半導(dǎo)體層20中的位于源極電極30s與漏極電極30d之間的部位成為溝道區(qū)域22,通過這些要素來構(gòu)筑晶體管(薄膜晶體管TFT)。本實施方式的樹脂膜層60由具有撓性的樹脂材料構(gòu)成。尤其是樹脂膜層60能作為用于對包括半導(dǎo)體層20的晶體管結(jié)構(gòu)體進(jìn)行支承的支承基材而發(fā)揮功能,也可以由在固化后具有撓性的熱固化性樹脂材料或熱塑性樹脂材料構(gòu)成。作為這種樹脂材料,可以列舉出例如環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺(PI)樹脂、丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹脂、 聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)樹脂、聚苯硫醚(PPQ樹脂、聚苯撐醚(PPE)樹脂、PTFE等的氟系樹脂、液晶聚合物、它們的復(fù)合物等。作為另外的方法,樹脂膜層60也可以由含有聚硅氧烷等的有機無機混合材料構(gòu)成。上述那樣的樹脂材料的尺寸穩(wěn)定性的性質(zhì)優(yōu)異,作為本發(fā)明的柔性基材的材料而優(yōu)選。接下來,參照圖2(a) (d)及圖3(a) (c),說明本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置100 的制造方法。需要說明的是,圖2(a) (d)及圖3(a) (c)是用于說明柔性半導(dǎo)體裝置100的制造方法的工序剖視圖。在本發(fā)明的制造方法的實施時,首先,實施工序(A)。S卩,如圖2(a)所示,準(zhǔn)備金屬箔70。本實施方式的金屬箔70例如可以由銅箔或鋁箔構(gòu)成。金屬箔70的厚度例如為 0. 5μπι 100 μ m左右,優(yōu)選為2 20 μ m左右。接下來,作為工序(B),如圖2(b)所示,在金屬箔70的表面形成絕緣層10 (絕緣層10的厚度可以為30nm 2 μ m左右)。絕緣層10也包括成為柵極絕緣膜的部位(IOg)。 絕緣層10例如可以為氧化硅。這種情況下,可以形成通過例如TEOS等得到的氧化硅薄膜。具有作為柵極絕緣膜的部位的絕緣層10可以由無機材料構(gòu)成。即,在使用樹脂基材作為支承基板的柔性半導(dǎo)體裝置中,雖然考慮使用有機絕緣膜作為柵極絕緣膜,但在本發(fā)明中,可以使用由無機材料構(gòu)成的柵極絕緣膜,從而能夠提高柔性半導(dǎo)體裝置100的晶體管特性。其原因是,與由有機材料構(gòu)成的柵極絕緣膜相比,由無機材料構(gòu)成的柵極絕緣膜雖然厚度薄但絕緣耐壓高,而且介電常數(shù)也高。在本發(fā)明的TFT結(jié)構(gòu)中,由于在金屬箔70 的表面形成絕緣層10,因此制作絕緣層10時的工藝上的制約少。因此,在本發(fā)明中,即使在柔性半導(dǎo)體裝置的柵極絕緣膜的制作中,也能夠容易地形成由無機材料構(gòu)成的柵極絕緣膜。而且,在金屬箔70上形成了絕緣層10之后,由于基底為金屬箔70,因此也可以對該絕緣層10進(jìn)行退火處理(熱處理),來提高膜質(zhì)。此外,在金屬箔70由鋁構(gòu)成時,也可以通過對該金屬箔70的表面區(qū)域進(jìn)行局部的陽極氧化,來形成絕緣層10(通過局部的陽極氧化形成的絕緣層的厚度可以為30nm 200nm左右)。鋁的陽極氧化可以使用各種化成液簡單地進(jìn)行,由此,能夠形成非常薄的致密的氧化覆膜。例如作為化成液,可以使用通過氨調(diào)整成為中性附近的PH的“酒石酸水溶液與乙二醇的混合溶液”。而且,通過陽極氧化能夠形成絕緣層10的金屬箔70不局限于鋁,只要是具有良好的導(dǎo)電性且能夠容易地形成致密的氧化物的金屬即可,例如為閥金屬 (valve metal)。作為這種閥金屬,可以列舉例如從鋁、鉭、鈮、鈦、鉿、鋯、鉬及鎢構(gòu)成的組中選擇的至少一種以上的金屬或合金。順便提一下,在利用陽極氧化時,具有即使金屬箔70 的表面為復(fù)雜的形狀也能夠在表面以均勻的厚度來形成氧化膜這樣的優(yōu)點。而且,在陽極氧化的情況下,還具有能夠制作出比氧化硅膜的介電常數(shù)高的柵極絕緣膜這樣的優(yōu)點。此外,金屬箔70并不局限于閥金屬(例如,鋁),只要是通過氧化而金屬表面由氧化覆膜均勻地覆蓋即可,因而,也可以由閥金屬以外的金屬構(gòu)成。這種情況下,金屬箔70的氧化方法可以取代陽極氧化,而使用熱氧化(基于加熱的表面氧化處理)或化學(xué)氧化(基于氧化劑的表面氧化處理)。作為另外的方法,絕緣層10也可以使用溶膠凝膠法形成(由溶膠凝膠法形成的絕緣層的厚度可以為IOOnm Ιμπι左右)。這種情況下,絕緣層10例如由氧化硅膜構(gòu)成。列舉利用溶膠凝膠法進(jìn)行的氧化硅膜的作成方法的一例時,可以將四乙氧基硅烷(TEOS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、乙醇、稀鹽酸(0. Iwt % )的混合溶液在室溫下攪拌2小時而調(diào)制出的膠態(tài)溶液(溶膠)利用旋涂法均勻地涂敷在金屬箔上,在300°C下加熱處理15分鐘來制作。根據(jù)溶膠凝膠法,具有不僅能制作出硅氧化膜,而且能制作出鉿氧化膜、鋁氧化膜、鈦氧化膜等高介電常數(shù)的柵極絕緣膜這樣的優(yōu)點。接下來,如圖2(c)所示,在絕緣層10上形成支承基板72。即,實施本發(fā)明的制造方法的工序(C)。支承基板72可以是陶瓷基材(例如,氧化鋁(A1203)、氧化鋯(&0))、或金屬基材(例如,SUS304等不銹鋼基板)。需要說明的是,作為支承基板72,也可以使用樹脂基材。若列舉一例的話,通過將這種基材粘合于絕緣層10(根據(jù)需要而使用粘接劑),而能夠向絕緣層10上供給支承基板72。接下來,如圖2 (d)所示,通過對金屬箔70的一部分進(jìn)行蝕刻,而從金屬箔70形成源極電極30s及漏極電極30d。即,實施本發(fā)明的制造方法的工序(D)。這里,雖然進(jìn)行金屬箔70的蝕刻,但由于在絕緣層10的單面形成有支承基板72,因此也能通過支承基板72 來保持整體。換言之,即使進(jìn)行金屬箔70的蝕刻,也不會發(fā)生整體被切斷而散開的情況。源極電極30s及漏極電極30d的形成可以通過例如光刻與蝕刻的組合來進(jìn)行。詳細(xì)情況如下所述。首先,在金屬箔70整面上形成干膜或液狀類型等的光致抗蝕劑材料。接著,使用對源極電極30s及漏極電極30d的形狀及位置進(jìn)行限定的形成了圖案的光掩模進(jìn)行圖案曝光、顯影。接著,以具有與源極電極30s及漏極電極30d對應(yīng)的圖案的光致抗蝕劑為掩模,將金屬箔70浸漬在蝕刻液中,由此形成源極電極30s及漏極電極30d、以及位于兩電極(30s 30d)之間的間隙50。最后將光致抗蝕劑除去,而完成“隔開間隙配置的源極電極及漏極電極”。這里,蝕刻液可以根據(jù)金屬箔的種類而選擇適當(dāng)?shù)奈g刻液來使用。若列舉一例的話,在使用銅箔的情況下,可以使用氯化鐵溶液或過氧化氫 硫酸溶液。在鋁箔的情況下,可以使用磷酸、醋酸、硝酸的混合溶液。在本實施方式的結(jié)構(gòu)中,源極電極30s及漏極電極30d的面中的隔開間隙50對置的端面50b成為傾斜面。換言之,如圖2(d)所示,間隙50的周邊由底面50a、壁面50b及上表面50c構(gòu)成,壁面50b傾斜。壁面50b與上表面50c所構(gòu)成的角度θ為鈍角,例如為角度θ = 100° 170°左右,優(yōu)選為110° 160°左右(參照圖2(d))。需要說明的是,圖 2(d)所示的間隙50的底面尺寸w優(yōu)選為Ιμπι Imm左右,更優(yōu)選為10 μ m 300 μ m左右。而且,圖2 (d)所示的間隙50的高度 深度尺寸h優(yōu)選為0. 5 μ m 100 μ m左右,更優(yōu)選為 2 μ m ~ 20 μ m IxM。接下來,如圖3 (a)所示,使用源極電極30s及漏極電極30d作為提部構(gòu)件,在間隙 50處形成半導(dǎo)體層20。即,實施本發(fā)明的制造方法的工序(E)。在該工序(E)中,“隔開間隙50配置的源極電極及漏極電極”作為“定位”用的提部構(gòu)件發(fā)揮功能,因此能夠良好地形成半導(dǎo)體層20。具體而言,在間隙50的周邊的作為底面50a的絕緣層10 (成為柵極絕緣膜IOg的部位)上形成半導(dǎo)體層20 (半導(dǎo)體層20的厚度可以為30nm 1 μ m左右,優(yōu)選為50nm 300nm左右)。S卩,以收容于間隙50的方式形成半導(dǎo)體層20。例如,在利用薄膜形成法或印刷法來形成半導(dǎo)體層時,可以將供給的半導(dǎo)體材料堆積于間隙50,并利用該堆積物作為半導(dǎo)體層,因此間隙50起到確定半導(dǎo)體層形成的位置的作用(參照圖4)。即,“隔開間隙50配置的源極電極及漏極電極”作為“定位”用的提部構(gòu)件發(fā)揮功能。作為薄膜形成法,例如可以列舉出真空蒸鍍、濺射、等離子CVD等。而且,作為印刷法,可以列舉出凸版印刷、凹版印刷、網(wǎng)板印刷、噴墨等。另外,在構(gòu)成半導(dǎo)體層20的材料為液體而向底面50a上供給液體材料時,該液體材料被保持在間隙50內(nèi),而不向間隙50外流出。即,這種情況下,間隙50起到保持液體的半導(dǎo)體材料的作用。因而,在半導(dǎo)體材料為液體 膏狀的情況下,“隔開間隙50配置的源極電極及漏極電極”作為“定位”用提部構(gòu)件發(fā)揮功能,也作為“積存”用的提部構(gòu)件發(fā)揮功能。具體地例示半導(dǎo)體層的形成。在形成半導(dǎo)體層20作為硅層時,作為一例,使用噴墨等方法,將含環(huán)狀硅烷化合物的溶液(例如環(huán)戊硅烷的甲苯溶液)涂敷在間隙50的底面 50a上,接著,在300°C下進(jìn)行熱處理,由此能夠形成由非晶硅構(gòu)成的半導(dǎo)體層20。在剛形成了半導(dǎo)體層之后,由于是在金屬箔70上隔著絕緣層10設(shè)有半導(dǎo)體層20 的狀態(tài),因此能夠?qū)Π雽?dǎo)體層20進(jìn)行退火處理。通過對半導(dǎo)體層20進(jìn)行退火處理,而能夠?qū)Π雽?dǎo)體層20的膜質(zhì)進(jìn)行提高或改性。尤其在支承基板72為陶瓷基材或金屬基材時由于耐熱性優(yōu)異,因此即使進(jìn)行高溫的退火處理,實質(zhì)上也沒有問題。而且,即使在支承基板72 由樹脂基材構(gòu)成的情況下,由于該支承基板72最終被除去,因此即使由樹脂基材構(gòu)成的支承基板72的膜質(zhì)比較差,但只要作為支承基板發(fā)揮功能,就能夠執(zhí)行半導(dǎo)體層20的退火處理。在間隙50中形成了由非晶硅構(gòu)成的半導(dǎo)體層20的情況下,在退火處理后,可以變化為多晶硅(例如,平均粒徑為幾百nm 2μπι左右)。而且,在半導(dǎo)體層20為多晶硅的情況下,通過退火處理能提高其結(jié)晶度。而且,由于半導(dǎo)體層20的膜質(zhì)的變化,而半導(dǎo)體層 20的移動度提高,在退火的處理前和處理后,移動度明顯有較大區(qū)別。這里,例示地簡單說明硅半導(dǎo)體的結(jié)晶粒徑與移動度的關(guān)系時,如下述那樣。 a-Si(非晶硅)的移動度< 1.0(cm2/VS)。yC_Si(微晶硅)的移動度約為3 (cm2/VS),其結(jié)晶粒徑為10 20nm。pC-Si (多晶硅)的移動度約為100 (cm2/Vs)或10 300 (cm2/Vs) 左右,其結(jié)晶粒徑為50nm 0.2μπι。因此,通過退火處理,使膜質(zhì)從a_Si (非晶硅)變化成PC-Si(微晶硅)或pC-Si(多晶硅)時,移動度變化成幾倍以上(幾倍、幾十倍、幾百倍等)。需要說明的是,sC-Si (單晶硅)的移動度為例如600(cm2/Vs)以上。作為這里的退火處理,除了對形成有半導(dǎo)體層20的金屬箔70的整體進(jìn)行加熱處理的方法之外,可以采用向間隙50照射激光而對半導(dǎo)體層20進(jìn)行加熱的方法。在照射激光進(jìn)行退火處理時,例如可以為下述那樣。若列舉一例的話,可以將波長308nm的受激準(zhǔn)分子激光(XeCl)以能量密度50mJ/cm2、脈沖寬度30納秒進(jìn)行100 200散粒照射。需要說明的是,具體的退火處理的條件可以綜合地考量各種因子而適當(dāng)決定。在半導(dǎo)體層20的加熱處理時,也可以進(jìn)行絕緣層10(尤其是柵極絕緣膜IOg)的加熱處理。即,可以利用同一工序來執(zhí)行半導(dǎo)體層20的退火處理和絕緣層10的退火處理。 由此,也能夠使絕緣層10 (尤其是柵極絕緣膜IOg)的膜質(zhì)變化。例如,在對半導(dǎo)體層進(jìn)行加熱時,因該熱量而也能夠?qū)艠O絕緣膜IOg加熱。在絕緣層10由在水蒸氣中通過熱氧化(濕氧化)而制作的氧化膜(SiO2)構(gòu)成時,通過將絕緣層10加熱,而能夠減少該氧化膜 (SiO2)的電子陷阱能級。進(jìn)一步說明時,濕氧化比干氧化的氧化速度大10倍左右,因此生產(chǎn)性良好而優(yōu)選,但存在電子陷阱能級增多的傾向。另一方面,干氧化雖然電子陷阱能級的生成少,但空穴陷阱增多。因此,通過對濕氧化的氧化膜在氧氣氛中進(jìn)行加熱處理,而能夠生產(chǎn)性良好地得到電子陷阱及空穴陷阱都少的柵極氧化膜。緊接著半導(dǎo)體層20的形成(及其加熱處理),而形成樹脂膜層60作為工序(F)。 即,如圖3(b)所示,以覆蓋源極·漏極電極30s · 30d及半導(dǎo)體層20的方式形成樹脂膜層 60。由此,能得到膜層疊體(柔性基板結(jié)構(gòu)體)110。在本發(fā)明中,在該樹脂膜層60的形成中,將樹脂膜60的一部分插入到間隙50中。S卩,以間隙部50由樹脂膜材填充的方式形成CN 102598231 A
樹脂膜層60。由此,在樹脂膜層60能得到與間隙50嵌合的突起部65。并且,通過如此使突起部65與間隙50嵌合,能提高樹脂膜層60與包括源極·漏極電極30s · 30d的晶體管結(jié)構(gòu)體的密接性。這里,對間隙50進(jìn)行限定的對置面的角度θ (參照圖2(d))如本申請發(fā)明那樣為鈍角的情況下,與例如角度θ為直角的情況相比,容易將樹脂膜60的一部分插入到間隙50 內(nèi),因而,容易形成突起部65與間隙50的嵌合而優(yōu)選。在角度θ為鈍角的情況下,與角度 θ為直角的情況相比,在形成半導(dǎo)體層20時,能夠提高源極 漏極電極30s .30d的作為提部構(gòu)件的功能。即,在半導(dǎo)體材料滴下到間隙50內(nèi)時,即使滴下裝置的位置精度差(或公差大),但角度θ為鈍角的結(jié)構(gòu)能夠增大承受的范圍,因此能夠提高形成的半導(dǎo)體層20的位置對合精度。樹脂膜層60的形成方法并未受限定,可以采用例如將半固化的樹脂膜粘合在絕緣層10上而使其固化的方法(也可以在樹脂片的粘合面上涂敷粘接性材料)、或通過旋涂等將液體的樹脂涂敷在絕緣層10上而使其固化的方法等。形成的樹脂膜層60的厚度例如為4 IOOym左右。在粘合半固化的樹脂膜的情況下,在粘合時通過對樹脂膜進(jìn)行加壓而能夠?qū)渲さ囊徊糠止?yīng)給“源極電極與漏極電極之間的間隙50”,由此,能夠使樹脂膜層的一部分與間隙50嵌合。需要說明的是,作為在粘合中使用的樹脂膜,也可以使用“預(yù)先設(shè)置具有與間隙50的形狀實質(zhì)上互補的形狀的凸部的樹脂膜”。在樹脂片的粘合面上涂敷了粘接性材料的情況下,樹脂片部厚度可以為2 IOOym左右,粘接性材料部厚度可以為3 20μπι左右。粘合條件可以根據(jù)樹脂膜材料、 粘接性材料的固化特性而適當(dāng)決定。例如,使用將環(huán)氧樹脂作為粘接性材料而涂敷(厚度 約ΙΟμπι)在聚酰亞胺膜(厚度約12.5 μ m)的粘合面上而成的樹脂膜時,首先,對金屬箔與樹脂膜進(jìn)行層疊而加熱成60°C,在加壓成3MPa的條件下進(jìn)行臨時壓接。并且,在140°C、
下經(jīng)過1小時,使粘接性材料完全固化。通過如此形成樹脂膜層60,能夠保護(hù)半導(dǎo)體層20,并且能夠穩(wěn)定地進(jìn)行下一工序 (金屬箔70的構(gòu)圖處理等)的處理或傳送。在形成了樹脂膜層60之后,從膜層疊體110除去支承基板72,接著,在柵極絕緣膜 IOg的表面形成柵極電極12。通過以上的工序,能夠得到本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置100。這里,在圖3 (c)所示的結(jié)構(gòu)中即使除去支承基板72,將來樹脂膜60也能起到作為支承基材的作用。柵極電極12典型地可以由金屬膏(例如,^Vg膏)形成。需要說明的是, 柵極電極12的形成可以利用網(wǎng)板印刷、凹版印刷、噴墨法等印刷法涂敷金屬膏來執(zhí)行,除此之外,也可以通過真空蒸鍍、濺射、等離子CVD等的薄膜形成法、或鍍敷法來執(zhí)行。而且, 在支承基板72由金屬基材(或?qū)щ娦圆牧?構(gòu)成時,也可以通過對該金屬基材進(jìn)行構(gòu)圖, 來形成柵極電極12。這里,在使用樹脂基材作為支承基板的柔性半導(dǎo)體裝置中,由于將薄膜晶體管等的異種材料層疊,因此層間界面處的粘接強度相對減小而粘接性成為問題。尤其是在金屬層與有機物層的界面處容易產(chǎn)生剝離等。通常在金屬的表面形成與塑料的親和性高的硅烷耦合劑的層,雖然通常使用在粘接劑中具有多個極性基的環(huán)氧樹脂,但在這些方法中,需要特定的材料的組合,材料選擇的余地變窄。在材料組合的制約下,不僅需要滿足電特性,而且需要滿足制造工藝的耐熱性、使用環(huán)境下的對環(huán)境穩(wěn)定性,這使得設(shè)備開發(fā)日益困難。在
15層疊了異種材料時,考慮到因熱膨脹的不匹配而界面產(chǎn)生變形的情況時,或者考慮到雖然每單位長度的不匹配相同但層疊體的面積變大而相應(yīng)地變形的絕對值變大的情況時,上述的粘接性 剝離的問題在今后隨著設(shè)備的大面積化而越發(fā)深刻,而且,在將層疊體彎曲成卷筒狀的輥對輥方式中變得明顯(在輥對輥方式中,層疊體上表面與下表面的變形的大小不同,容易產(chǎn)生粘接強度弱的界面處的剝離等課題)。關(guān)于該點,在本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置 100中,通過樹脂膜層60的突起部65與間隙50嵌合,來提高樹脂膜層60與“包括源極 漏極電極30s · 30d的晶體管結(jié)構(gòu)體”的密接性。在形成嵌合結(jié)構(gòu)而提高異種材料界面的粘接性的情況下,嵌合結(jié)構(gòu)的突起的尺寸和數(shù)量并未特別限定,尺寸越大,而且,數(shù)量越多,則效果越高。另一方面,當(dāng)為了提高粘接性而另外形成嵌合結(jié)構(gòu)時,形成晶體管或配線的部分的面積減少,成為不良情況。在本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置100中,由于使用間隙50處的源極 漏極電極30(30s、30d)間的溝道部分作為嵌合結(jié)構(gòu),因此可以不用另外形成用于提高粘接性的嵌合結(jié)構(gòu)。即,在本發(fā)明中,嵌合結(jié)構(gòu)的突起部65(即,間隙50)的尺寸越大,而且,其個數(shù)越多,則越能夠提高粘接性 密接性。本發(fā)明的嵌合結(jié)構(gòu)的尺寸對應(yīng)于晶體管結(jié)構(gòu)體的尺寸,例如間隙部的底面為Iym Imm,高度為0. 5 μ m 100 μ m左右。而且,嵌合結(jié)構(gòu)的面密度例如在使用于有機EL顯示器的情況下,對應(yīng)于析像度和畫面尺寸來決定。若列舉一例的話,在100英寸的電視中,在RGB 分別形成有兩個晶體管的情況下,在NTSC(縱橫的像素數(shù)為720X480)方式下約為580個 /平方英寸,在全高清(縱橫的像素數(shù)為1920X1080)方式下約為3460個/平方英寸?!妒褂镁哂虚g隙的源極·漏極電極作為掩樽的形杰的本發(fā)明》本發(fā)明的提部構(gòu)件可以使用為基于光固化的另一電極形成的“掩?!薄>唧w而言, 使用通過金屬箔的蝕刻而得到的“具有間隙的源極 漏極電極”作為掩模而實施光照射,由此,使光固化性導(dǎo)電性膏層的一部分固化而能夠形成柵極電極。這是在現(xiàn)有技術(shù)中的柔性半導(dǎo)體裝置的設(shè)計上由于存在“需要考慮晶體管的寄生容量的影響,優(yōu)選使所述寄生容量恒定且最小”這樣的情況,因此對于該情況特別有利。以下,詳細(xì)敘述掩模形態(tài)的本發(fā)明。使用提部構(gòu)件作為“掩?!钡男螒B(tài)的本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法的特征在于,包括準(zhǔn)備金屬箔的工序(A) ’ ;在金屬箔上形成包括成為柵極絕緣膜的部位在內(nèi)的絕緣層的工序(B),;對金屬箔的一部分進(jìn)行蝕刻,從所述金屬箔形成源極電極及漏極電極的工序 (C),;向絕緣層的主面中的形成半導(dǎo)體層的一側(cè)的相反側(cè)的主面供給光固化性的導(dǎo)電性膏,而形成光固化性導(dǎo)電性膏層的工序(D) ’ ;以及使用源極電極及漏極電極作為掩模,從形成有所述源極電極及漏極電極的一側(cè)照射光,由此,使光固化性導(dǎo)電性膏層的一部分固化而形成柵極電極的工序(E) ’。掩模形態(tài)的本發(fā)明的制造方法的一個特征在于,使用通過金屬箔的蝕刻而得到的電極作為掩模來實施光照射,由此,使光固化性導(dǎo)電性膏層的一部分固化而形成另一電極。 更具體而言,使用通過金屬箔的蝕刻而得到的源極電極及漏極電極作為掩模來實施光照射,由此,使設(shè)置在絕緣層的主面中的形成半導(dǎo)體層的一側(cè)的相反側(cè)的主面上的光固化性導(dǎo)電性膏層的一部分固化而形成柵極電極。由此,柵極電極的端面與源極電極的端面及漏極電極的端面自動匹配成一致。即,源極電極的一方的端面與柵極電極的一方的端面具有相互匹配或排列的位置關(guān)系,且漏極電極的一方的端面與柵極電極的另一方的端面具有相互匹配或排列的位置關(guān)系。在所述制造方法中,在工序(C),之后,以收納于源極電極與漏極電極之間的“間隙”的方式在絕緣層的主面上形成半導(dǎo)體層。并且,在半導(dǎo)體層的形成之后實施光照射的工序(E) ’時,經(jīng)由半導(dǎo)體層進(jìn)行光照射。即,朝向源極電極及漏極電極照射光,照射的光透過“在源極電極與漏極電極之間形成的半導(dǎo)體層”,由此使光固化性導(dǎo)電性膏層的一部分固化。如上述那樣,在半導(dǎo)體層的形成中,優(yōu)選使用源極電極及漏極電極作為提部構(gòu)件, 并向所述源極電極與漏極電極之間的間隙供給半導(dǎo)體材料。在某一優(yōu)選的形態(tài)中,在工序(C),之前,在絕緣層上設(shè)置支承基板或形成這種支承基板的層。換言之,以與形成在金屬箔上的絕緣層重疊的方式配置·形成了支承基板之后,對金屬箔的一部分進(jìn)行蝕刻,從所述金屬箔形成源極電極及漏極電極。在源極電極及漏極電極的形成時,優(yōu)選以源極電極與漏極電極所構(gòu)成的面中的隔開“間隙”對置的端面成為傾斜面的方式對金屬箔實施光刻和濕式蝕刻。更具體而言,以“間隙”所構(gòu)成的形狀成為錐形形狀的方式通過濕式蝕刻將源極電極及漏極電極的端面形成為傾斜面。作為配置·形成在絕緣層上的支承基板,可以使用陶瓷基材或金屬基材。這種情況下,可以對半導(dǎo)體層及/或柵極絕緣膜積極地實施加熱處理。就半導(dǎo)體層的加熱處理而言,可以對支承基板上的半導(dǎo)體層實施加熱處理。優(yōu)選對“由陶瓷基材或金屬基材構(gòu)成的支承基板”上的半導(dǎo)體層進(jìn)行激光照射,由此對半導(dǎo)體層進(jìn)行退火處理。通過這種處理,使半導(dǎo)體層的膜質(zhì)或特性變化,由此,能夠提高半導(dǎo)體特性(例如,通過“膜質(zhì)的變化”,能夠提高半導(dǎo)體層的結(jié)晶度)。需要說明的是,這里使用的“退火處理”這一用語如上述那樣實質(zhì)上表示例如以“結(jié)晶狀態(tài)”、“結(jié)晶度”及/或“移動度”等的提高或特性穩(wěn)定化為目的的加熱處理。而且,就絕緣層的加熱處理而言,在工序(B)’之后對柵極絕緣膜實施加熱處理。優(yōu)選的是,通過對柵極絕緣膜(絕緣層)進(jìn)行激光照射來對絕緣層進(jìn)行退火處理。在這種絕緣層的處理中,可以對柵極絕緣膜直接實施加熱處理(尤其是退火處理),或者在半導(dǎo)體層的加熱時,也可以利用半導(dǎo)體層產(chǎn)生的熱量來對絕緣膜進(jìn)行加熱(尤其是退火處理)。掩模形態(tài)的本發(fā)明的制造方法還可以包括以覆蓋半導(dǎo)體層、源極電極及漏極電極的方式在絕緣層上形成樹脂膜層的工序。所述樹脂膜層的形成例如通過將樹脂膜粘合在絕緣層上來進(jìn)行,此時使樹脂膜的一部分與“間隙”嵌合。若列舉一例的話,使用樹脂膜層前驅(qū)體,在將其粘合在形成有源極電極 漏極電極的支承基板上時,以樹脂膜層前驅(qū)體的一部分埋入“位于支承基板上的源極電極與漏極電極之間的間隙”的方式按壓并粘合。這種樹脂膜層的形成可以通過輥對輥方法來進(jìn)行。在掩模形態(tài)的本發(fā)明的另一優(yōu)選的方式中,在工序(B),中,包括柵極絕緣膜的絕緣層由無機材料形成。例如,既可以通過溶膠凝膠法來形成包括柵極絕緣膜的絕緣層,或者也可以通過成為金屬箔的閥金屬的局部的陽極氧化來形成絕緣層。在掩模形態(tài)中,也提供了能夠通過上述制造方法得到的柔性半導(dǎo)體裝置。所述掩模形態(tài)的本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置具有
具有成為柵極絕緣膜的部位的絕緣層;以及形成在絕緣層上且由金屬箔構(gòu)成的源極電極及漏極電極,在源極電極與漏極電極之間的間隙形成有半導(dǎo)體層,在絕緣層的主面中的形成有源極電極及漏極電極的一側(cè)的相反側(cè)的主面上形成有柵極電極,源極電極的一方的端面(或端部)與柵極電極的一方的端面(或端部)相互匹配設(shè)置,并且漏極電極的一方的端面(或端部)與柵極電極的另一方的端面(或端部)相互匹配設(shè)置。所述掩模形態(tài)的本發(fā)明的一個特征在于,相對于源極電極及漏極電極這雙方的端面,柵極電極的端面以自動匹配成一致的方式形成。在本說明書中,“以自動匹配成一致的方式形成”表示柵極電極與源極電極 漏極電極以自調(diào)整(self-align)方式形成,表示相對于電極的形成位置不用采取特別的匹配措施,伴隨著所述的電極形成而“柵極電極”與“源極電極·漏極電極”必然具有所希望的相對的位置關(guān)系的形態(tài)。更具體而言,在以自動匹配成一致的方式形成的柵極電極及源極電極·漏極電極中,柵極電極的一方的端面與源極電極的端面在柔性半導(dǎo)體裝置的厚度方向上一致,且柵極電極的另一方的端面與漏極電極的端面在柔性半導(dǎo)體裝置的厚度方向上一致。在上述掩模形態(tài)的本發(fā)明的某一優(yōu)選的形態(tài)中,“ ‘源極電極的一方的端面’與‘絕緣層’的接點A”和“‘柵極電極的一方的端面’與‘絕緣層’的接點B”相互對置,并且“‘漏極電極的一方的端面’與‘絕緣層’的接點C”和“‘柵極電極的另一方的端面’與‘絕緣層’ 的接點D”相互對置。在掩模形態(tài)的本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置中,源極電極與漏極電極之間的“間隙部” 優(yōu)選具有錐形形狀,因而,源極電極與漏極電極所構(gòu)成的面中的隔開間隙對置的端面成為傾斜面(更具體而言,源極電極及漏極電極的端面以間隙成為錐形形狀的方式傾斜)。在掩模形態(tài)的本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置中,以覆蓋半導(dǎo)體層、源極電極及漏極電極的方式將具有撓性的樹脂膜層形成在絕緣層上,但樹脂膜層具有與“源極電極和漏極電極之間的間隙”嵌合的突起部。更具體而言,“樹脂膜層的突起部”與“間隙”互補地嵌合。 即,“樹脂膜層的突起部”與“源極電極和漏極電極之間的間隙”具有彼此互補的形狀,樹脂膜層的突起部以塞滿間隙(半導(dǎo)體層的填充區(qū)域以外的間隙部)的方式設(shè)置。掩模形態(tài)的柔性半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體層可以含有硅,或者也可以含有氧化物半導(dǎo)體(例如 ZnO 或 InGaZnO)。在掩模形態(tài)的本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置中,柵極絕緣膜由無機材料構(gòu)成。優(yōu)選的是,包括柵極絕緣膜的絕緣層可以通過對金屬箔進(jìn)行局部氧化來得到。這種情況下,金屬箔含有閥金屬,柵極絕緣膜或絕緣層可以成為該閥金屬的陽極氧化膜。在另一形態(tài)中,柵極絕緣膜或絕緣層成為通過溶膠凝膠法得到的氧化膜。通過基于掩模形態(tài)的本發(fā)明的特征而再提供一種本發(fā)明的制造方法。具體而言, 基于“使用通過金屬箔的蝕刻而得到的電極作為掩模來實施光照射,由此,使光固化性導(dǎo)電性膏層的一部分固化而形成另一電極”這樣的本發(fā)明的本質(zhì)特征,再提供一種制造方法。所述掩模形態(tài)的再一本發(fā)明的制造方法包括
準(zhǔn)備金屬箔的工序(A) ”;在金屬箔上形成包括成為柵極絕緣膜的部位在內(nèi)的絕緣層的工序(B),,;向絕緣層的主面中的形成柵極電極的一側(cè)的相反側(cè)的主面供給光固化性的導(dǎo)電性膏,形成光固化性導(dǎo)電性膏層的工序(C)”;對金屬箔的一部分進(jìn)行蝕刻,從該金屬箔形成柵極電極的工序(D) ” ;以及使用柵極電極作為掩模,從形成有柵極電極的一側(cè)照射光,由此,使光固化性導(dǎo)電性膏層的一部分固化而形成源極電極及漏極電極的工序(E) ”。所述掩模形態(tài)的本發(fā)明的制造方法使用通過金屬箔的蝕刻而得到的柵極電極作為掩模來實施光照射,由此,使光固化性導(dǎo)電性膏層的一部分固化而形成源極電極及漏極電極。更具體而言,使用通過金屬箔的蝕刻而得到的柵極電極作為掩模來實施光照射,由此,使設(shè)置在絕緣層的主面中的形成柵極電極的一側(cè)的相反側(cè)的主面上的光固化性導(dǎo)電性膏層的一部分固化而形成源極電極及漏極電極。由此,源極電極的端面及漏極電極的端面與柵極電極的端面自動匹配成一致。該再一本發(fā)明的制造方法具有與上述的使用源極電極 漏極電極作為掩模的制造方法在實質(zhì)上相同的形態(tài)。例如,在工序(E) ”之后,以收納于源極電極與漏極電極之間的間隙的方式在絕緣層的主面上形成半導(dǎo)體層,但可以在所述半導(dǎo)體層的形成中使用源極電極及漏極電極作為“提部構(gòu)件”,并向作為提部構(gòu)件發(fā)揮功能的源極電極與漏極電極之間的間隙供給半導(dǎo)體材料。而且,所述本發(fā)明的制造方法還可以包括以覆蓋半導(dǎo)體層、源極電極及漏極電極的方式在絕緣層上形成樹脂膜層的工序。該樹脂膜層的形成例如通過將樹脂膜粘合在絕緣層上來進(jìn)行,此時使樹脂膜的一部分與“源極電極和漏極電極之間的間隙”嵌合。 若列舉一例的話,使用樹脂膜層前驅(qū)體,在將其粘合在形成有源極電極 漏極電極的支承基板上時,以樹脂膜層前驅(qū)體的一部分埋入“位于支承基板上的源極電極與漏極電極之間的間隙”的方式按壓并粘合。這種樹脂膜層的形成可以通過輥對輥方法來進(jìn)行。而且,在工序 (D) ”之前,可以在金屬箔上設(shè)置支承基板,或者形成這種支承基板的層。換言之,在對金屬箔配置·形成了支承基板之后,對金屬箔的一部分進(jìn)行蝕刻,從所述金屬箔形成柵極電極。 作為支承基板,可以使用陶瓷基材或金屬基材。也可以對半導(dǎo)體層及/或柵極絕緣膜實施加熱處理(更優(yōu)選退火處理)。在掩模形態(tài)的再一本發(fā)明的制造方法的工序(B)”中,也可以從無機材料形成包括柵極絕緣膜的絕緣層。例如,可以通過溶膠凝膠法來形成包括柵極絕緣膜的絕緣層,或者通過成為金屬箔的閥金屬的局部的陽極氧化來形成絕緣層。通過如此使用柵極電極作為掩模的制造方法得到的柔性半導(dǎo)體裝置具有與上述的半導(dǎo)體裝置同樣的特征,其結(jié)果是,同樣地被限定。即,通過使用柵極電極作為掩模的制造方法而得到的柔性半導(dǎo)體裝置具有具有成為柵極絕緣膜的部位的絕緣層;以及形成在絕緣層上且由金屬箔構(gòu)成的源極電極及漏極電極,在源極電極與漏極電極之間的間隙形成有半導(dǎo)體層,在絕緣層的主面中的形成有源極電極及漏極電極的一側(cè)的相反側(cè)的主面上形成有柵極電極,源極電極的一方的端面與柵極電極的一方的端面相互匹配設(shè)置,并且漏極電極的一方的端面與柵極電極的另一方的端面相互匹配設(shè)置(更具體而言,“源極電極 漏極電極與柵極電極以自動匹配成一致的方式形成”)。作為掩模形態(tài)的本發(fā)明的效果,可以列舉“自調(diào)整效果”。即,在掩模形態(tài)的本發(fā)明的制造方法中,使用通過金屬箔的蝕刻而得到的電極作為基于光固化進(jìn)行的另一電極形成的掩模,因此所述電極的相互的位置關(guān)系必然滿足所希望的關(guān)系。即,在掩模形態(tài)的本發(fā)明中,相對于電極的形成位置,不用采取特別的匹配措施,伴隨著電極形成,“柵極電極”與“源極電極 漏極電極”滿足所希望的相對的位置關(guān)系,構(gòu)成TFT的電極進(jìn)行自調(diào)整(即“自動匹配”)。更具體而言,柵極電極的一方的端面與源極電極的端面在柔性半導(dǎo)體裝置的厚度方向上一致,并且柵極電極的另一方的端面與漏極電極的端面在柔性半導(dǎo)體裝置的厚度方向上一致。換言之,在掩模形態(tài)的本發(fā)明中,柵極電極的端面自動匹配成與源極電極 漏極電極這雙方的端面一致,柔性半導(dǎo)體裝置具有自調(diào)整的柵極結(jié)構(gòu)。因此,在掩模形態(tài)的本發(fā)明中,能夠使形成在柵極電極與漏極電極的重疊部上的晶體管的寄生容量恒定且最小。尤其是在掩模形態(tài)的本發(fā)明中,也可以使用源極電極及漏極電極作為“掩?!?,并使用隔開間隙配置的源極電極及漏極電極作為“提部構(gòu)件”。即,可以不使用源極電極及漏極電極作為“掩?!?,而如上述那樣作為“半導(dǎo)體層形成的提部構(gòu)件”而使用。并且,這樣的電極最終可以作為TFT的“源極電極”及“漏極電極”而作為柔性半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)要素來利用。這樣的話,不需要最終除去或剝離有助于半導(dǎo)體形成的“提部構(gòu)件”及有助于電極形成的“掩?!保蚨?,能夠以簡便的工藝來制作TFT元件,能提高生產(chǎn)性。接下來,參照圖5(a) (c),詳細(xì)地說明掩模形態(tài)的本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置100 的實施方式。圖5(a)是示意性地表示掩模形態(tài)的柔性半導(dǎo)體裝置100的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖 5(b)是表示掩模形態(tài)的特征即“自動匹配的一致”的形態(tài)的示意圖。而且,圖5(c)是表示柔性半導(dǎo)體裝置100的源極30s、溝道22 00)、漏極30d的關(guān)系的圖。掩模形態(tài)的本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置100是具有撓性的半導(dǎo)體裝置。如圖所示, 所述柔性半導(dǎo)體裝置100包括具有成為柵極絕緣膜IOg的部位的絕緣層10 ;由金屬箔70 構(gòu)成的源極電極30s及漏極電極30d。源極電極30s及漏極電極30d形成在絕緣層10上。在源極電極30s與漏極電極30d之間存在有間隙50。在本實施方式的結(jié)構(gòu)中,隔開間隙50配置的源極電極30s及漏極電極30d作為“掩?!卑l(fā)揮功能,并作為“提部構(gòu)件” 發(fā)揮功能。即,“隔開間隙50配置的源極電極30s及漏極電極30d”有助于柵極電極的形成位置,并作為確定半導(dǎo)體層的形成位置的定位用提部發(fā)揮功能。如圖所示,半導(dǎo)體層20以填埋間隙50的至少一部分的方式形成。在圖5(a)中, 以透過半導(dǎo)體層20能看見間隙50的形狀的方式表現(xiàn)。在掩模形態(tài)的本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置100的結(jié)構(gòu)中,在絕緣層10的主面中的形成有源極電極30s及漏極電極30d的一側(cè)的相反側(cè)的主面a上形成有柵極電極12。并且, 相對于源極電極30s的端面31s及漏極電極30d的端面31d,柵極電極12的端面13以自動匹配成一致的方式形成。即,在掩模形態(tài)的本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置100中,由于柵極電極被使用作為光照射時的“掩模”,從而柵極電極12與源極電極30s及漏極電極30d以自調(diào)整 (自動匹配)方式形成。這表示掩模形態(tài)的本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置100具有自調(diào)整的柵極結(jié)構(gòu)。即,柵極電極12的一方的端面(源極電極30s側(cè)的端面)13與源極電極30s的端面31s在基板厚度方向(Z)上一致,而柵極電極12的另一方的端面(漏極電極30d側(cè)的端面)13與漏極電極30d的端面31d在基板厚度方向(Z)上一致。更具體而言,如圖5(b)所
20示,“ ‘源極電極的一方的端面’與‘絕緣層10’的接點A”和“ ‘柵極電極的一方的端面’與 ‘絕緣層10’的接點B”相互對置,并且“ ‘漏極電極的一方的端面’與‘絕緣層10’的接點C” 和“‘柵極電極的另一方的端面’與‘絕緣層10’的接點D”相互對置。在絕緣層10上,以覆蓋半導(dǎo)體層20、源極電極30s及漏極電極30d的方式形成有樹脂膜層(60)。在圖5(a)中,為了便于理解地表示間隙50,而樹脂膜層60由虛線(雙點劃線)表示。從圖示的形態(tài)可知,樹脂膜層60的一部分成為與間隙50嵌合的突起部65。 尤其是“樹脂膜層60的突起部65”與“間隙50”以具有互補的形狀的方式相互嵌合·接合。通過如此使突起部65與間隙50相互嵌合,而能夠提高“樹脂膜層60”與“包括源極電極30s及漏極電極30d的結(jié)構(gòu)體”的密接度。即,由于間隙50,而柔性半導(dǎo)體裝置100的層疊結(jié)構(gòu)的密接性提高。掩模形態(tài)中的半導(dǎo)體層20能通過使“間隙50”作為提部發(fā)揮功能而得到。例如, 在使用薄膜形成法或印刷法而在間隙區(qū)域形成半導(dǎo)體層時,不管原料供給的些許變動,都向間隙50堆積半導(dǎo)體材料,并利用該堆積物作為半導(dǎo)體層,因此間隙50作為確定半導(dǎo)體層形成位置的“定位用提部(positioning bank)”能發(fā)揮功能(參照圖4)。并且,例如在半導(dǎo)體層20由硅(Si)構(gòu)成時,使液體硅向間隙50滴下而形成半導(dǎo)體層20,但間隙50也起到積存液體硅的作用。即,在半導(dǎo)體原料為膏狀 液體狀時,間隙50不僅作為半導(dǎo)體原料的“定位用提部”發(fā)揮功能,而且也能作為具有保持半導(dǎo)體原料的作用的“積存用提部(storage bank)”發(fā)揮功能。作為構(gòu)成掩模形態(tài)的半導(dǎo)體層20的材料,除了上述的硅(Si)之外,可以使用各種材料,例如,既可以使用鍺(Ge)等半導(dǎo)體,也可以使用氧化物半導(dǎo)體。作為氧化物半導(dǎo)體, 列舉有例如&i0、SnO2, In2O3> TiO2等的單體的氧化物、或hfeiaiO、InSnO, InZnO, ZnMgO等的復(fù)合氧化物。或者,根據(jù)需要可以使用化合物半導(dǎo)體(例如,GaN, SiC、ZnSe, CdS、GaAs 等)。而且,也可以使用有機半導(dǎo)體(例如戊省、聚3-己基噻吩、嚇啉電介質(zhì)、銅酞菁、C60
寸J寸°掩模形態(tài)中的包括柵極絕緣膜IOg的絕緣層10由無機材料構(gòu)成。例如,在半導(dǎo)體層20由硅(Si)構(gòu)成時,柵極絕緣膜IOg可以由硅氧化膜(SiO2)或硅氮化膜形成。需要說明的是,柵極絕緣膜IOg也可以使用溶膠凝膠法來制作。而且,柵極絕緣膜IOg可以由通過對金屬箔70進(jìn)行陽極氧化而形成的氧化膜構(gòu)成。掩模形態(tài)的間隙50周邊的結(jié)構(gòu)在從上方觀察時,可以如圖5(c)那樣表示。在間隙50的柵極絕緣膜IOg上形成有半導(dǎo)體層20。在該半導(dǎo)體層20上,源極電極30s與漏極電極30d發(fā)生接觸。柵極絕緣膜IOg及柵極電極12位于半導(dǎo)體層20的下表面(底面)。 因此,半導(dǎo)體層20中的位于源極電極30s與漏極電極30d之間的部位成為溝道區(qū)域22,通過這些要素來構(gòu)筑晶體管(薄膜晶體管TFT)。這里,在掩模形態(tài)的本發(fā)明中,源極電極30s 的端面31s及漏極電極30d的端面31d與柵極電極的端面(圖5(c)中未圖示)一致地形成。掩模形態(tài)的樹脂膜層60由具有撓性的樹脂材料構(gòu)成。進(jìn)一步說明,樹脂膜層60 能作為用于對包括半導(dǎo)體層20的晶體管結(jié)構(gòu)體進(jìn)行支承的支承基材而能發(fā)揮功能,也可以由在固化后具有撓性的熱固化性樹脂材料或熱塑性樹脂材料構(gòu)成。作為這種樹脂材料, 可以列舉出例如環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺(PI)樹脂、丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹脂、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)樹脂、聚苯硫醚(PPQ樹脂、聚苯撐醚(PPE)樹脂、PTFE等的氟系樹脂、液晶聚合物、它們的復(fù)合物等。作為另外的方法,樹脂膜層60也可以由含有聚硅氧烷等的有機無機混合材料構(gòu)成。上述那樣的樹脂材料的尺寸穩(wěn)定性的性質(zhì)優(yōu)異,作為本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置100中的柔性基材的材料而優(yōu)選。接下來,參照圖6(a) (d)、圖7(a) (c)及圖8(a) (b),說明掩模形態(tài)的本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置100的制造方法。需要說明的是,圖6(a) (d)、圖7(a) (c)及圖8(a) (b)是用于說明柔性半導(dǎo)體裝置100的制造方法的工序剖視圖。在掩模形態(tài)的本發(fā)明的制造方法的實施時,首先,實施工序(A)’。即,如圖6(a)所示,準(zhǔn)備金屬箔70。掩模形態(tài)的金屬箔70例如可以由銅箔或鋁箔構(gòu)成。金屬箔70的厚度例如為0. 5 100 μ m左右,優(yōu)選為2 20 μ m。接下來,作為工序(B) ’,如圖6 (b)所示,在金屬箔70的表面形成絕緣層10 (絕緣層10的厚度可以為30nm 2 μ m左右)。絕緣層10也包括成為柵極絕緣膜的部位(IOg)。 絕緣層10例如可以為氧化硅。這種情況下,可以形成通過例如TEOS等得到的氧化硅薄膜。具有成為柵極絕緣膜的部位的絕緣層10可以由無機材料構(gòu)成。即,在使用樹脂基材作為支承基板的柔性半導(dǎo)體裝置中,雖然考慮使用有機絕緣膜作為柵極絕緣膜,但在本發(fā)明中,可以使用由無機材料構(gòu)成的柵極絕緣膜,從而能夠提高柔性半導(dǎo)體裝置100的晶體管特性。其原因是,與由有機材料構(gòu)成的柵極絕緣膜相比,由無機材料構(gòu)成的柵極絕緣膜雖然厚度薄但絕緣耐壓高,而且介電常數(shù)也高。在本發(fā)明的TFT結(jié)構(gòu)中,由于在金屬箔70 的表面形成絕緣層10,因此制作絕緣層10時的工藝上的制約少。因此,在本發(fā)明中,即使在柔性半導(dǎo)體裝置的柵極絕緣膜的制作中,也能夠容易地形成由無機材料構(gòu)成的柵極絕緣膜。而且,在金屬箔70上形成了絕緣層10之后,由于基底為金屬箔70,因此也可以對該絕緣層10進(jìn)行退火處理(熱處理),來提高膜質(zhì)。此外,在金屬箔70由鋁構(gòu)成時,也可以通過對該金屬箔70的表面區(qū)域進(jìn)行局部的陽極氧化,來形成絕緣層10(通過局部的陽極氧化形成的絕緣層的厚度可以為30nm 200nm左右)。鋁的陽極氧化可以使用各種化成液簡單地進(jìn)行,由此,能夠形成非常薄的致密的氧化覆膜。例如作為化成液,可以使用通過氨調(diào)整成為中性附近的PH的“酒石酸水溶液與乙二醇的混合溶液”。而且,通過陽極氧化能夠形成絕緣層10的金屬箔70不局限于鋁,只要是具有良好的導(dǎo)電性且能夠容易地形成致密的氧化物的金屬即可,例如為閥金屬 (valve metal)。作為這種閥金屬,可以列舉例如從鋁、鉭、鈮、鈦、鉿、鋯、鉬及鎢構(gòu)成的組中選擇的至少一種以上的金屬或合金。順便提一下,在利用陽極氧化時,具有即使金屬箔70 的表面為復(fù)雜的形狀也能夠在表面以均勻的厚度來形成氧化膜這樣的優(yōu)點。而且,在陽極氧化的情況下,還具有能夠制作出比氧化硅膜的介電常數(shù)高的柵極絕緣膜這樣的優(yōu)點。此外,金屬箔70并不局限于閥金屬(例如,鋁),只要是通過氧化而金屬表面由氧化覆膜均勻地覆蓋即可,因而,也可以由閥金屬以外的金屬構(gòu)成。這種情況下,金屬箔70的氧化方法可以取代陽極氧化,而使用熱氧化(基于加熱的表面氧化處理)或化學(xué)氧化(基于氧化劑的表面氧化處理)。作為另外的方法,絕緣層10也可以使用溶膠凝膠法形成(由溶膠凝膠法形成的絕緣層的厚度可以為IOOnm Ιμπι左右)。這種情況下,絕緣層10例如由氧化硅膜構(gòu)成。列舉利用溶膠凝膠法進(jìn)行的氧化硅膜的作成方法的一例時,可以將四乙氧基硅烷(TEOS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、乙醇、稀鹽酸(0. Iwt % )的混合溶液在室溫下攪拌2小時而調(diào)制出的膠態(tài)溶液(溶膠)利用旋涂法均勻地涂敷在金屬箔上,在300°C下加熱處理15分鐘來制作。根據(jù)溶膠凝膠法,具有不僅能制作出硅氧化膜,而且能制作出鉿氧化膜、鋁氧化膜、鈦氧化膜等高介電常數(shù)的柵極絕緣膜這樣的優(yōu)點。接下來,如圖6(c)所示,在絕緣層10上形成支承基板72。支承基板72可以是陶瓷基材(例如,氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(&0))、或金屬基材(例如,SUS304等不銹鋼基板)。 需要說明的是,作為支承基板72,可以使用樹脂基材。若列舉一例的話,通過將這種基材粘合于絕緣層10 (根據(jù)需要而使用粘接劑),而能夠向絕緣層10上供給支承基板72。接下來,如圖6 (d)所示,通過對金屬箔70的一部分進(jìn)行蝕刻,而從金屬箔70形成源極電極30s及漏極電極30d。即,實施掩模形態(tài)的制造方法的工序(C)’。這里,雖然進(jìn)行金屬箔70的蝕刻,但由于在絕緣層10的單面形成有支承基板72,因此也能通過支承基板 72來保持整體。換言之,即使進(jìn)行金屬箔70的蝕刻,也不會發(fā)生整體被切斷而散開的情況。源極電極30s及漏極電極30d的形成可以通過例如光刻與蝕刻的組合來進(jìn)行。詳細(xì)情況如下所述。首先,在金屬箔70整面上形成干膜或液狀類型等的光致抗蝕劑材料。接著,使用對源極電極30s及漏極電極30d的形狀及位置進(jìn)行限定的形成了圖案的光掩模進(jìn)行圖案曝光、顯影。接著,以具有與源極電極30s及漏極電極30d對應(yīng)的圖案的光致抗蝕劑為掩模,將金屬箔70浸漬在蝕刻液中,由此形成源極電極30s及漏極電極30d、以及位于兩電極(30s 30d)之間的間隙50。最后將光致抗蝕劑除去,而完成“隔開間隙配置的源極電極及漏極電極”。這里,蝕刻液可以根據(jù)金屬箔的種類而選擇適當(dāng)?shù)奈g刻液來使用。若列舉一例的話,在使用銅箔的情況下,可以使用氯化鐵溶液或過氧化氫 硫酸溶液。在鋁箔的情況下,可以使用磷酸、醋酸、硝酸的混合溶液。在掩模形態(tài)中,源極電極30s及漏極電極30d的面中的隔開間隙50對置的端面 50b成為傾斜面。換言之,如圖6(d)所示,間隙50的周邊由底面50a、壁面50b及上表面 50c構(gòu)成,壁面50b傾斜。壁面50b與上表面50c所構(gòu)成的角度θ為鈍角,例如為角度θ =100° 170°左右,優(yōu)選為110° 160°左右(參照圖6(d))。需要說明的是,圖6(d) 所示的間隙50的底面尺寸w優(yōu)選為1 μ m Imm左右,更優(yōu)選為10 μ m 300 μ m左右。而且,圖6(d)所示的間隙50的高度·深度尺寸h優(yōu)選為0.5μπι IOOym左右,更優(yōu)選為 2 μ m ~ 20 μ m ^"。接下來,如圖7 (a)所示,使用源極電極30s及漏極電極30d作為提部構(gòu)件,在間隙 50處形成半導(dǎo)體層20 (半導(dǎo)體層20的厚度為30nm Iym左右,優(yōu)選為50nm 300nm左右)。在該半導(dǎo)體層的形成工序中,“隔開間隙50配置的源極電極及漏極電極”作為半導(dǎo)體原料·材料的定位用的提部構(gòu)件發(fā)揮功能,因此能夠良好地形成半導(dǎo)體層20。具體而言,在間隙50的周邊的作為底面50a的絕緣層10 (成為柵極絕緣膜IOg的部位)上形成半導(dǎo)體層20。若使用另外的表現(xiàn),則以收容于間隙50的方式形成半導(dǎo)體層 20。例如,在利用薄膜形成法或印刷法來形成半導(dǎo)體層時,可以將供給的半導(dǎo)體材料堆積于間隙50,并利用該堆積物作為半導(dǎo)體層,因此間隙50起到確定半導(dǎo)體層形成的位置的作用(參照圖4)。即,“隔開間隙50配置的源極電極及漏極電極”作為“定位”用的提部構(gòu)件發(fā)揮功能。作為薄膜形成法,例如可以列舉出真空蒸鍍、濺射、等離子CVD等。而且,作為印刷法,可以列舉出凸版印刷、凹版印刷、網(wǎng)板印刷、噴墨等。另外,在構(gòu)成半導(dǎo)體層20的材料為液體而向底面50a上供給液體材料時,該液體材料被保持在間隙50內(nèi),而不向間隙50外流出。即,這種情況下,間隙50起到保持液體的半導(dǎo)體材料的作用。因而,在半導(dǎo)體材料為液體 膏狀的情況下,“隔開間隙50配置的源極電極及漏極電極”作為“定位”用提部構(gòu)件發(fā)揮功能,也作為“積存”用的提部構(gòu)件發(fā)揮功能。具體地例示半導(dǎo)體層的形成。在形成半導(dǎo)體層20作為硅層時,作為一例,使用噴墨等方法,將含環(huán)狀硅烷化合物的溶液(例如環(huán)戊硅烷的甲苯溶液)涂敷在間隙50的底面 50a上,接著,在300°C下進(jìn)行熱處理,由此能夠形成由非晶硅構(gòu)成的半導(dǎo)體層20。在剛形成了半導(dǎo)體層之后,由于是在金屬箔70上隔著絕緣層10設(shè)有半導(dǎo)體層20 的狀態(tài),因此能夠?qū)Π雽?dǎo)體層20進(jìn)行退火處理。通過對半導(dǎo)體層20進(jìn)行退火處理,而能夠?qū)Π雽?dǎo)體層20的膜質(zhì)進(jìn)行提高或改性。尤其在支承基板72為陶瓷基材或金屬基材時由于耐熱性優(yōu)異,因此即使進(jìn)行高溫的退火處理,實質(zhì)上也沒有問題。而且,即使在支承基板72 由樹脂基材構(gòu)成的情況下,由于該支承基板72最終被除去,因此即使由樹脂基材構(gòu)成的支承基板72的膜質(zhì)比較差,但只要作為支承基板發(fā)揮功能,就能夠執(zhí)行半導(dǎo)體層20的退火處理。在間隙50中形成了由非晶硅構(gòu)成的半導(dǎo)體層20的情況下,在退火處理后,可以變化為多晶硅(例如,平均粒徑為幾百nm 2μπι左右)。而且,在半導(dǎo)體層20為多晶硅的情況下,通過退火處理能提高其結(jié)晶度。而且,由于半導(dǎo)體層20的膜質(zhì)的變化,而半導(dǎo)體層 20的移動度提高,在退火的處理前和處理后,移動度明顯有較大區(qū)別。這里,例示地簡單說明硅半導(dǎo)體的結(jié)晶粒徑與移動度的關(guān)系時,如下述那樣。 a-Si(非晶硅)的移動度< 1.0(cm2/VS)。yC_Si(微晶硅)的移動度約為3 (cm2/VS),其結(jié)晶粒徑為10 20nm。pC-Si (多晶硅)的移動度約為100 (cm2/Vs)或10 300 (cm2/Vs) 左右,其結(jié)晶粒徑為50nm 0.2μπι。因此,通過退火處理,使膜質(zhì)從a_Si (非晶硅)變化成PC-Si(微晶硅)或pC-Si(多晶硅)時,移動度變化成幾倍以上(幾倍、幾十倍、幾百倍等)。需要說明的是,sC-Si (單晶硅)的移動度為例如600(cm2/Vs)以上。作為這里的退火處理,除了對形成有半導(dǎo)體層20的金屬箔70的整體進(jìn)行加熱處理的方法之外,可以采用向間隙50照射激光而對半導(dǎo)體層20進(jìn)行加熱的方法。在照射激光進(jìn)行退火處理時,例如可以為下述那樣。若列舉一例的話,可以將波長308nm的受激準(zhǔn)分子激光(XeCl)以能量密度50mJ/cm2、脈沖寬度30納秒進(jìn)行100 200散粒照射。需要說明的是,具體的退火處理的條件可以綜合地考量各種因子而適當(dāng)決定。在半導(dǎo)體層20的加熱處理時,也可以進(jìn)行絕緣層10(尤其是柵極絕緣膜IOg)的加熱處理。即,可以利用同一工序來執(zhí)行半導(dǎo)體層20的退火處理和絕緣層10的退火處理。 由此,也能夠使絕緣層10 (尤其是柵極絕緣膜IOg)的膜質(zhì)變化。例如,在對半導(dǎo)體層進(jìn)行加熱時,因該熱量而也能夠?qū)艠O絕緣膜IOg加熱。在絕緣層10由在水蒸氣中通過熱氧化(濕氧化)而制作的氧化膜(SiO2)構(gòu)成時,通過將絕緣層10加熱,而能夠減少該氧化膜 (SiO2)的電子陷阱能級。進(jìn)一步說明時,濕氧化比干氧化的氧化速度大10倍左右,因此生產(chǎn)性良好而優(yōu)選,但存在電子陷阱能級增多的傾向。另一方面,干氧化雖然電子陷阱能級的生成少,但空穴陷阱增多。因此,通過對濕氧化的氧化膜在氧氣氛中進(jìn)行加熱處理,而能夠生產(chǎn)性良好地得到電子陷阱及空穴陷阱都少的柵極氧化膜。緊接著半導(dǎo)體層20的形成(及其加熱處理),而形成樹脂膜層60。S卩,如圖7(b) 所示,以覆蓋源極 漏極電極30s ·3(Μ及半導(dǎo)體層20的方式形成樹脂膜層60 (例如,紫外線透過型的樹脂膜層)。由此,能得到膜層疊體(柔性基板結(jié)構(gòu)體)110。在本發(fā)明中,在該樹脂膜層60的形成中,將樹脂膜60的一部分插入到間隙50中。S卩,以間隙部50由樹脂膜材填充的方式形成樹脂膜層60。由此,在樹脂膜層60能得到與間隙50嵌合的突起部 65。并且,通過如此使突起部65與間隙50嵌合,能提高樹脂膜層60與包括源極·漏極電極30s · 30d的晶體管結(jié)構(gòu)體的密接性。這里,對間隙50進(jìn)行限定的對置面的角度θ (參照圖6(d))為鈍角的情況下,與例如角度θ為直角的情況相比,容易將樹脂膜的一部分插入到間隙50內(nèi),因而,容易形成突起部65與間隙50的嵌合而優(yōu)選。在角度θ為鈍角的情況下,與角度θ為直角的情況相比,在形成半導(dǎo)體層20時,能夠提高源極·漏極電極30s · 30d的作為提部構(gòu)件的功能。 即,在半導(dǎo)體材料滴下到間隙50內(nèi)時,即使滴下裝置的位置精度差(或公差大),但角度θ 為鈍角的結(jié)構(gòu)能夠增大承受的范圍,因此能夠提高形成的半導(dǎo)體層20的位置對合精度。樹脂膜層60的形成方法并未受限定,可以采用例如將半固化的樹脂膜粘合在絕緣層10上而使其固化的方法(也可以在樹脂片的粘合面上涂敷粘接性材料)、或通過旋涂等將液體的樹脂涂敷在絕緣層10上而使其固化的方法等。形成的樹脂膜層60的厚度例如為4 IOOym左右。在粘合半固化的樹脂膜的情況下,在粘合時通過對樹脂膜進(jìn)行加壓而能夠?qū)渲さ囊徊糠止?yīng)給“源極電極與漏極電極之間的間隙50”,由此,能夠使樹脂膜層的一部分與間隙50嵌合。需要說明的是,作為在粘合中使用的樹脂膜,也可以使用“預(yù)先設(shè)置具有與間隙50的形狀實質(zhì)上互補的形狀的凸部的樹脂膜”。在樹脂片的粘合面上涂敷了粘接性材料的情況下,樹脂片部厚度可以為2 IOOym左右,粘接性材料部厚度可以為3 20μπι左右。粘合條件可以根據(jù)樹脂膜材料、 粘接性材料的固化特性而適當(dāng)決定。例如,使用將環(huán)氧樹脂作為粘接性材料而涂敷(厚度 約ΙΟμπι)在聚酰亞胺膜(厚度約12.5 μ m)的粘合面上而成的樹脂膜時,首先,對金屬箔與樹脂膜進(jìn)行層疊而加熱成60°C,在加壓成3MPa的條件下進(jìn)行臨時壓接。并且,在140°C、 5MPa下經(jīng)過1小時,使粘接性材料完全固化。通過如此形成樹脂膜層60,能夠保護(hù)半導(dǎo)體層20,并且能夠穩(wěn)定地進(jìn)行下一工序 (金屬箔70的構(gòu)圖處理等)的處理或傳送。在形成了樹脂膜層60之后,從膜層疊體110除去支承基板72。這里,在圖7(b)所示的結(jié)構(gòu)中即使除去支承基板72,樹脂膜60也能起到作為支承基材的作用。緊接著支承基板72的除去,實施工序(D)’。S卩,如圖7(c)所示,向包括柵極絕緣膜IOg的絕緣層10上賦予光固化性的導(dǎo)電性膏,形成光固化性導(dǎo)電性膏層11。更具體而言,向絕緣層10的主面中的形成半導(dǎo)體層20的一側(cè)的相反側(cè)的主面a供給光固化性的導(dǎo)電性膏,形成光固化性導(dǎo)電性膏層(導(dǎo)電性膏層11的厚度可以為50nm 20μπι左右)。使用的導(dǎo)電性膏既可以使用慣用的光固化性膏,也可以使用例如紫外線固化型的膏材料(例如,Ag膏)(具體而言“Ag膏”是IOnm至20um左右的Ag粒子,包括環(huán)氧丙烯酸酯樹脂等可引發(fā)光致聚合的樹脂及乙基纖維素(EC)等粘度調(diào)整用的溶劑)。導(dǎo)電性膏的賦予例如可以通過在絕緣層10上整面印刷來進(jìn)行。需要說明的是,導(dǎo)電性膏層11的形成可以使用例如網(wǎng)板印刷、凹版印刷、噴墨法等印刷法,涂敷在柵極絕緣膜IOg的周圍來執(zhí)行。接下來,如圖8 (a)所示,從樹脂膜層60側(cè)(未圖示的基板結(jié)構(gòu)體的背面?zhèn)?照射光(例如,UV光)62。S卩,實施工序(E)’。具體而言,如圖所示,使用源極電極30s及漏極電極30d作為掩模,從形成有源極電極30s及漏極電極30d的一側(cè)照射光。照射光62透過樹脂膜層60,經(jīng)由源極電極30s及漏極電極30d之間,使溝道部分的導(dǎo)電性膏層11固化。 通過所述導(dǎo)電性膏層的固化而形成柵極電極12。作為照射光62,使用透過樹脂膜層60、柵極絕緣膜10及半導(dǎo)體層20并使導(dǎo)電性膏層11固化的波長的光。照射光的波長可以選擇透過樹脂膜層、柵極絕緣膜及半導(dǎo)體層并使導(dǎo)電膏固化的波長。若列舉一例的話,在樹脂膜層60由丙烯酸樹脂(PMMA)或聚碳酸酯(PC)構(gòu)成,柵極絕緣膜由硅氧化物構(gòu)成,且半導(dǎo)體層20由InGaZnO構(gòu)成時,能夠使波長約436nm的光(所謂g線)透過,因此能夠通過該光的照射來使光固化性的導(dǎo)電性膏層11固化。在所述光照射的工序中,以源極電極30s及漏極電極30d為掩模,使導(dǎo)電性膏層11 的一部分固化,因此能夠使源極電極30s的端面31s與柵極電極12的端面13 —致,并且能夠使漏極電極30d的端面31d與柵極電極12的端面13 —致。即,在該照射工序中,能夠制作自調(diào)整的柵極結(jié)構(gòu)。如上所述,通過使用源極電極·漏極電極作為掩模的光62的照射,而使柵極電極 12的端面13與源極·漏極電極的端面(31s · 31d)自動匹配成一致。然而,在現(xiàn)實的制造工藝中,由于光62的照射產(chǎn)生的熱量,而導(dǎo)電性膏11的固化區(qū)域稍擴(kuò)展,柵極電極12的端面13與源極·漏極電極的端面(31s · 31d)嚴(yán)格來說存在不一致的情況。但是,在本實施方式中,包括現(xiàn)實工藝中的這樣稍擴(kuò)展,而以自動匹配成一致的方式形成(通過自調(diào)整而形成)?;蛘?,在光62的照射時,通過作為柵極電極12的掩模而發(fā)揮功能的源極·漏極電極30s · 30d而產(chǎn)生光62的衍射或散射,在導(dǎo)電性膏11的固化區(qū)域產(chǎn)生些許變化,而柵極電極12的端面13與源極·漏極電極的端面(31s · 31d)嚴(yán)格來說存在不一致的情況。即便在這種情況下,也包括現(xiàn)實工藝中的誤差,以自動匹配成一致的方式形成(通過自調(diào)整而形成)。在掩模形態(tài)中,由于源極電極與漏極電極所構(gòu)成的面中的隔開“間隙”對置的端面成為傾斜的面,而在工序(E) ’的光固化時提供優(yōu)點。尤其在本發(fā)明中,“間隙”具有朝向光源側(cè)變寬的正錐形形狀,正是由于這種正錐形形狀的“間隙”,而能起到如下的有利的效果。 例如,如圖9(a)所示,在“間隙”為倒錐形形狀時(即間隙具有朝向光源側(cè)變窄的形狀時), 若曝光時的光垂直入射,則柵極電極12的形成部分比半導(dǎo)體層20減小,從而產(chǎn)生(對應(yīng)于柵極電極而形成的)溝道部無法形成在半導(dǎo)體層的整面上的不良情況。這種情況下,將晶體管接通時的源極電極-漏極電極間的電阻變大。關(guān)于這一點,在本發(fā)明那樣“間隙”為正錐形形狀的情況下(圖9(b)),半導(dǎo)體層部分20與柵極電極12 —致,不會產(chǎn)生這種不良情況??墒牵@種情況在“間隙”為鉛垂形狀的情況下(圖9(c))也同樣。這里,假定曝光所使用的光從基板稍偏斜而入射時,在“間隙”為鉛垂形狀的情況下(圖9(c)),入射光的一部分成為源極電極 漏極電極的陰影而入射光的一部分被電極遮擋,從而產(chǎn)生柵極電極12比半導(dǎo)體層部分20減小這樣的不良情況,不過在正錐形形狀的情況下(圖9 (b)),即使入射光稍偏斜,也不會產(chǎn)生陰影,因此半導(dǎo)體層部分20與柵極電極12 —致而所述不良情況不會產(chǎn)生。由以上可知,本發(fā)明這樣的正錐形形狀的“間隙”在工序(E) ’的光固化時能起到有利的效果。緊接著光照射之后,如圖8(b)所示,將導(dǎo)電性膏層11的未固化部分除去。通過以上的工序,能夠得到掩模形態(tài)的本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置100。需要說明的是,在掩模形態(tài)中,之后,可以以覆蓋柵極電極12的方式在絕緣層10上形成樹脂膜層(未圖示)。根據(jù)這種發(fā)明,使用源極電極30s及漏極電極30d作為掩模,并使導(dǎo)電性膏層11 的一部分固化,而能夠形成柵極電極12。因而,不使用容易產(chǎn)生誤差的掩模對合就能夠自動地決定柵極電極12、源極電極30s、漏極電極30d的位置關(guān)系。通過所述自調(diào)整的柵極結(jié)構(gòu),能夠使三個電極間的重疊恒定且最小,其結(jié)果是,能夠使形成在柵極電極12與漏極電極30d的重疊部上的晶體管的寄生容量恒定且最小。即,在掩模形態(tài)的本發(fā)明中,能夠提高畫質(zhì)及其均勻性 可靠性的特性。需要說明的是,越成為大面積而掩模對合越困難,因此柵極·自調(diào)整的必要性越高。在上述的掩模形態(tài)的本發(fā)明的制造方法中,使用源極電極及漏極電極作為掩模而以自調(diào)整方式形成柵極電極,但在其相反的形態(tài)中,也可以使用柵極電極作為掩模而以自調(diào)整方式形成源極電極及漏極電極。以下,關(guān)于所述制造方法,參照圖10(a) (d)、圖 11(a) (c)及圖12(a) (b)進(jìn)行說明。圖10(a) ⑷、圖11(a) (c)及圖12(a) (b)是用于說明柔性半導(dǎo)體裝置100’的制造方法的工序剖視圖。首先,如圖10(a)所示,準(zhǔn)備金屬箔70。即,實施本發(fā)明的制造方法的工序(A) ”。 金屬箔70例如可以由銅箔或鋁箔構(gòu)成。接下來,作為工序(B) ”,如圖10(b)所示,在金屬箔 70的表面形成絕緣層10。絕緣層10也包括成為柵極絕緣膜的部位(IOg)。接下來,如圖10(c)所示,在絕緣層10上賦予光固化性的導(dǎo)電性膏而形成光固化性導(dǎo)電性膏層11。即,實施工序(C)”。具體而言,向絕緣層的主面中的形成柵極電極的一側(cè)的相反側(cè)的主面b供給光固化性的導(dǎo)電性膏,形成光固化性導(dǎo)電性膏層11。然后,如圖 10(d)所示,在導(dǎo)電性膏層11上形成支承基板73。支承基板73例如可以為樹脂基材。然而,作為支承基板73,如上述那樣,也可以使用陶瓷基材或金屬基材。接下來,如圖11(a)所示,作為工序(D) ”,通過對金屬箔70進(jìn)行蝕刻,而形成柵極電極12。具體而言,通過對金屬箔70實施光刻和濕式蝕刻,而形成柵極電極12。接下來, 如圖1Kb)所示,從柵極電極側(cè)照射光(例如,UV光)63。即,實施工序(E),,。具體而言, 如圖所示,使用柵極電極12作為掩模的一部分,并從形成柵極電極12的一側(cè)朝向?qū)щ娦愿鄬?1照射光。由此,能夠經(jīng)由絕緣層10而向?qū)щ娦愿鄬?1的局部照射,能夠使被照射到的層11固化。固化的部分成為源極電極30s及漏極電極30d。作為照射光63,使用透過絕緣層10而能夠使導(dǎo)電性膏層11固化的波長的光。在該工序中,將柵極電極12作為掩模的一部分,而使導(dǎo)電性膏層11固化,因此能夠使柵極電極12的端面13與源極電極30s的端面31s —致,并且能夠使柵極電極12的端面13與漏極電極30d的端面31d —致。即,在該照射工序中,能夠制作自調(diào)整的柵極結(jié)構(gòu)。 需要說明的是,在該自調(diào)整的柵極結(jié)構(gòu)中,由于光的衍射·散射等而在端面(13、31s、31d) 彼此的一致上可能會產(chǎn)生些許的誤差,這一點與上述相同。接下來,如圖11 (c)所示,以覆蓋柵極電極12的方式在絕緣層10的表面形成了樹脂膜層74之后,將支承基板73去除。接下來,如圖12(a)所示,將導(dǎo)電性膏層11的未固化部分除去之后,使用源極電極30s及漏極電極30d作為提部構(gòu)件,在兩電極(30s*30d)之間形成半導(dǎo)體層20。然后,如圖12(b)所示,形成覆蓋半導(dǎo)體層20及源極 漏極電極(30s .30d) 的樹脂膜層60。所述樹脂膜層60的一部分成為進(jìn)入到源極 漏極電極(30s .30d)的間隙 50內(nèi)的嵌合部65。通過經(jīng)由以上那樣的工序,而能夠得到柔性半導(dǎo)體裝置100’。通過這樣的制造方法,能夠形成自調(diào)整的柵極結(jié)構(gòu)。即,以柵極電極12的一部分為掩模,使導(dǎo)電性膏層11的一部分固化,而能夠形成源極電極30s及漏極電極30d。因此, 不使用容易產(chǎn)生誤差的掩模對合就能夠自動地決定柵極電極12、源極電極30s、漏極電極 30d的位置關(guān)系?!恫徘Eim牛糊線胃白■象祝-W》參照圖13,說明將本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置100搭載于圖像顯示裝置的形態(tài)(順便提一下,將柔性半導(dǎo)體裝置100’搭載于圖像顯示裝置的形態(tài)也相同)。圖13所示的電路90是搭載于圖像顯示裝置(這里為有機EL顯示器)的驅(qū)動電路,這里表示圖像顯示裝置的一像素的結(jié)構(gòu)。該例的圖像顯示裝置的各像素由兩個晶體管(100AU00B)和一個電容器85的組合電路構(gòu)成。該驅(qū)動電路包括開關(guān)用晶體管(以下,稱為“Sw-Tr”)100A和驅(qū)動用晶體管(以下,稱為“Dr-Tr”)100B,雙方的晶體管(100A、100B)均由本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置100構(gòu)成。需要說明的是,也可以在柔性半導(dǎo)體裝置100的結(jié)構(gòu)體的局部形成電容器85。這種情況下,也可以利用本實施方式的絕緣層10作為電容器85的電介質(zhì)層。進(jìn)一步說明時,Sw-TrlOOA的柵極電極與選擇線94連接。而且,Sw-TrlOOA的源極電極及漏極電極中的一方與數(shù)據(jù)線92連接,另一方與Dr-TrlOOB的柵極電極連接。而且, Dr-TrlOOB的源極電極及漏極電極中的一方與電源線93連接,另一方與顯示部(這里是有機EL元件)80連接。需要說明的是,電容器85連接在Dr-TrlOOB的源極電極與柵極電極之間。在上述結(jié)構(gòu)的像素電路中,在選擇線94工作時,若Sw-TrlOOA的開關(guān)接通,則驅(qū)動電壓從數(shù)據(jù)線92輸入,該驅(qū)動電壓通過Sw-TrlOOA來選擇,從而向電容器85蓄積電荷。并且,通過該電荷而產(chǎn)生的電壓向Dr-TrlOOB的柵極電極施加,且與該電壓對應(yīng)的漏極電流向顯示部80供給,由此使顯示部(有機EL元件)80發(fā)光。圖14(a)及(b)表示通過本實施方式的柔性半導(dǎo)體裝置100 (100A、100B)構(gòu)筑了電路90的層疊結(jié)構(gòu)體200。在圖14(a)及(b)所示的層疊結(jié)構(gòu)體200中,在上部側(cè)配置柔性半導(dǎo)體裝置100A, 在下部側(cè)配置柔性半導(dǎo)體裝置100B。柔性半導(dǎo)體裝置100A的漏極電極30d經(jīng)由通孔82而與柔性半導(dǎo)體裝置100B的柵極電極12連接。而且,柔性半導(dǎo)體裝置100A的漏極電極30d 經(jīng)由通孔82而與電容器85的上部電極8 連接。這里,電容器85的介質(zhì)層是與柔性半導(dǎo)體裝置100B的柵極絕緣膜IOg相同的層10。而且,電容器85的下部電極8 是從柔性半導(dǎo)體裝置100B的源極電極30s延伸的電極。需要說明的是,柔性半導(dǎo)體裝置100B的漏極電極30d經(jīng)由通孔82而與配線84連接。這里,樹脂膜60A的突起部65A插入到柔性半導(dǎo)體裝置100A的間隙50。另一方面,樹脂膜60B的突起部65B插入到柔性半導(dǎo)體裝置100B的間隙50。各突起部65(65A、 65B)均形成與間隙50嵌合的嵌合結(jié)構(gòu)。因此,在該例所示的結(jié)構(gòu)中,使用各柔性半導(dǎo)體裝置100(100A、100B)的溝道部分的周邊作為嵌合結(jié)構(gòu),因此具有不用另外形成用于提高粘接性的嵌合結(jié)構(gòu)這樣的優(yōu)點。需要說明的是,參照表示掩模形態(tài)的本發(fā)明的實施方式的圖14(b)可知,柔性半導(dǎo)體裝置100A及100B均具有自調(diào)整的柵極結(jié)構(gòu)。即,在掩模形態(tài)的本發(fā)明中,柵極電極12的端面13與源極電極30s的端面31s ·漏極電極30d的端面31d —致。而且,表示了通過本實施方式的柔性半導(dǎo)體裝置100(100A、100B)構(gòu)筑了電路90 的層疊結(jié)構(gòu)體200的另一例。圖15A(a)及(b) 圖15E(a)及(b)是示意性地表示另一例的層疊結(jié)構(gòu)體200的各層(101 105)的俯視圖。圖16(a)是沿著圖15A(a) 圖15E(a)的線VII-VII的剖視圖的局部(放大圖),另一方面,是沿著圖15A(b) 圖15E(b)的線XI-XI 的剖視圖的局部(放大圖)。而且,圖17(a)是沿著圖15A(a) 圖15E(a)的線VIII-VIII 的剖視圖的局部(放大圖),另一方面,圖17(b)是沿著圖15A(b) 圖15E(b)的線XII-XII 的剖視圖的局部(放大圖)。在圖15A(a)及(b)所示的層101上配置柵極電極12。而且,在圖15B(a)及(b) 所示的層102上設(shè)置源極電極30s、漏極電極30d、及位于(30s、30d)之間的半導(dǎo)體層20。 在圖15C(a)及(b)所示的層103上配置柵極電極12及通孔82。在圖15D(a)及(b)所示的層104上設(shè)置源極電極30s、漏極電極30d、及位于(30s、30d)之間的半導(dǎo)體層20。并且, 在圖15E(a)及(b)所示的層105上配置配線84及通孔82。如圖16 (a)及(b)所示,樹脂膜60A的突起部65A在柔性半導(dǎo)體裝置100A的間隙 50處嵌合,另一方面,樹脂膜60B的突起部65B在柔性半導(dǎo)體裝置100B的間隙50處嵌合。 而且,如圖14(a)及(b)所示,電容器85的電介質(zhì)層10是與柔性半導(dǎo)體裝置100B的柵極絕緣膜IOg共用的層。需要說明的是,參照表示掩模形態(tài)的本發(fā)明的實施方式的圖14(b) 及圖16(b)可知,柔性半導(dǎo)體裝置100A及100B均具有自調(diào)整的柵極結(jié)構(gòu)。接下來,說明在所述的晶體管或通過晶體管構(gòu)成的電路上形成圖像顯示部的形態(tài) (尤其是由形成在柔性半導(dǎo)體裝置上的多個像素構(gòu)成的圖像顯示部的形態(tài))。圖18是在本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置上將R (紅)G (綠)B (藍(lán))這3色配置于3個像素的OLED (有機EL)圖像顯示裝置300的剖視圖。在半導(dǎo)體裝置中僅圖示了樹脂膜及像素電極(陰極)。在所述圖像顯示裝置300中,在R、G、B的各像素的像素電極150上配置與各自的顏色對應(yīng)的由發(fā)光材料構(gòu)成的發(fā)光層170。在相鄰的各像素之間形成像素限制部 160,防止發(fā)光材料的混雜,同時容易進(jìn)行EL材料配置時的定位。在發(fā)光層170的上表面以覆蓋各像素整體的方式形成有透明電極層(陽極層)180。使用于像素電極150的材料列舉了 Cu等金屬,但為了反射來自用于提高向發(fā)光層 170的電荷注入效率的電荷注入層和發(fā)光層的光來提高向上側(cè)的光取出效率,也可以將表面形成為0. Ium的與Al的層疊結(jié)構(gòu)(例如Al/Cu)而形成反射電極。使用于發(fā)光層170的材料并未特別限定,若列舉一例的話,可以使用聚芴系發(fā)光材料、具有樹木狀多分支結(jié)構(gòu)的物質(zhì)在所謂樹狀聚合物的樹突骨架的中心部使用了 Ir或 Pt等重金屬而成的樹狀聚合物系發(fā)光材料。發(fā)光層170可以為單層結(jié)構(gòu),但為了使電荷注入容易而可以使用MoOJt為空穴注入層或使用LiF作為電子注入層并如電子注入層/發(fā)光層/空穴注入層那樣形成為層疊結(jié)構(gòu)。陽極的透明電極180可以使用ΙΤ0。像素限制部160只要是絕緣材料即可,可以使用例如以聚酰亞胺為主成分的感光性樹脂或SiN。需要說明的是,圖像顯示裝置可以是圖19所示那樣的具有濾色器的結(jié)構(gòu)。在圖示的圖像顯示裝置300’中,設(shè)有柔性半導(dǎo)體裝置100、形成在柔性半導(dǎo)體裝置100上的多個像素電極150、以將該像素電極150整體覆蓋的方式形成的發(fā)光層170、形成在發(fā)光層170上的透明電極層180、以及形成在透明電極層180上的濾色器190。在所述圖像顯示裝置300’ 中,濾色器190具有將來自發(fā)光層170的光轉(zhuǎn)換成紅 綠 藍(lán)這3色的功能,由此,能夠構(gòu)成R(紅)G(藍(lán))B(藍(lán))這三個像素。S卩,在圖18所示的圖像顯示裝置300中,由像素限制部分開的各發(fā)光層分別形成紅·綠·藍(lán)的發(fā)光,相對于此,在圖19的圖像顯示裝置300’ 中,雖然從發(fā)光層發(fā)出的光自身并沒有顏色的區(qū)別(例如成為白色的光),但所述光通過濾色器190而產(chǎn)生紅·綠·藍(lán)的光。(像素顯示裝置的制造方法)接下來,說明像素顯示裝置的制造方法。具體而言,參照圖20說明本形態(tài)的OLED 的制造方法。首先,如圖20(a)所示,準(zhǔn)備具有像素電極150的柔性半導(dǎo)體裝置100。具體而言, 在柔性半導(dǎo)體裝置100的制造時,通過進(jìn)行金屬箔的構(gòu)圖而能夠形成像素電極150(即,通過光刻等對設(shè)置在撓性膜層上的金屬箔進(jìn)行局部蝕刻而能夠形成像素電極150),此外,通過印刷法等在規(guī)定部位涂敷像素電極原料也能夠形成像素電極150。接下來,在柔性半導(dǎo)體裝置上形成“由多個像素構(gòu)成的圖像顯示部”。例如圖 20(b) (d)所示,在柔性半導(dǎo)體裝置100上形成多個像素限制部160,在由所述多個像素限制部160分隔的區(qū)域且像素電極150上形成發(fā)光層170。像素限制層160例如可以通過由以聚酰亞胺為主成分的感光性樹脂材料覆蓋像素電極整體而形成了像素限制部的前驅(qū)體層160’之后,對所述前驅(qū)體層160’實施光刻來形成。規(guī)定的顏色的發(fā)光層170形成在規(guī)定的像素電極上。作為發(fā)光層170的形成方法,例如將聚芴系的發(fā)光材料溶解于二甲苯而形成的溶液,使用噴墨法而能夠配置在像素電極上。例如,發(fā)光層170的厚度可以形成為約80nm。接下來,以覆蓋發(fā)光層170的方式形成透明導(dǎo)電層180 (例如ITO膜)。所述透明導(dǎo)電層的ITO膜可以通過濺射法來制膜。通過經(jīng)由以上那樣的工序,能夠構(gòu)筑出具有圖20(e)及圖18所示的結(jié)構(gòu)的圖像顯示裝置300。作為替代的形態(tài),說明具備濾色器的圖像顯示裝置300’的制造形態(tài)。所述制造形態(tài)雖然存在部分不同但與上述制造方法實質(zhì)上相同。具體而言,如上述那樣設(shè)置了像素電極150后(參照圖21 (a)),將白色的發(fā)光層170在整面形成為完全膜狀(參照圖21 (b))。 接下來,在與上述同樣地實施了透明電極層180的形成之后(參照圖21(c)),通過將濾色器 190的R (紅)G (綠)B (藍(lán))這3色配置在所希望的像素位置(參照圖21 (d)),而能夠完成圖像顯示裝置300,。《輥對輥方式》本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置100由于為“柔性”,因此能夠通過輥對輥方式來制作。 圖22表示本實施方式的柔性半導(dǎo)體裝置100通過輥對輥方法來制作的形態(tài)。在輥對輥方法中,如圖22所示,包括支承基板72的結(jié)構(gòu)(S卩,圖3 (a)或圖7 (a)所示的結(jié)構(gòu))與樹脂膜60 —起通過一對輥220A、220B之間,其中該支承基板72形成有包括半導(dǎo)體層20的晶體管(TFT)。由此,能得到“形成有晶體管的支承基板72”與“樹脂膜60”被一體化的膜層疊體110( S卩,圖3(b)或圖7(b)所示的結(jié)構(gòu))。更詳細(xì)說明時如下所述。形成有晶體管(TFT)的支承基板72 (圖3 (a)或圖7 (a) 所示的結(jié)構(gòu))沿著箭頭201的方向前進(jìn)。另一方面,樹脂膜60從輥210卷出(參照箭頭 215),沿著輔助輥212,在箭頭202的方向上前進(jìn)。并且,金屬箔70和樹脂膜60在如箭頭 225那樣旋轉(zhuǎn)的加熱加壓輥(220A、220B)之間被層疊而一體化。在該層疊一體化工序中,將樹脂膜60的一部分(6 插入間隙50而形成嵌合結(jié)構(gòu)。在經(jīng)由層疊一體化工序之后,帶樹脂膜的金屬箔(膜層疊體)110卷繞于輥230(參照箭頭235)。需要說明的是,支承基板72由金屬材料構(gòu)成,在對支承基板72進(jìn)行構(gòu)圖而制作柵極電極12時,經(jīng)由執(zhí)行該構(gòu)圖的蝕刻工序(未圖示),完成柔性半導(dǎo)體裝置100,從而能夠卷繞于輥230。圖23(a)及(b)表示卷繞于輥230的膜層疊體110的一部分250的剖面。如圖所示,源極·漏極電極30層疊在比樹脂膜60靠內(nèi)側(cè)的位置,因此源極·漏極電極30被壓縮, 樹脂膜60被拉伸。其結(jié)果是,在源極 漏極電極30與樹脂膜60中,變形的大小不同,從而成為在該界面產(chǎn)生剪切應(yīng)力而引起剝離的原因。在通常的層疊結(jié)構(gòu)的情況下,通過源極 漏極電極30 (構(gòu)圖而形成的金屬箔70)與樹脂膜60的粘接力而抑制剝離的發(fā)生。然而,根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu),在粘接力的基礎(chǔ)上,嵌合結(jié)構(gòu)(50、65)牢固地保持層疊結(jié)構(gòu),因此密接性提高,且能夠防止或緩和剝離等的發(fā)生。需要說明的是,在利用輥230將膜層疊體110卷繞之后,在另一工序中,將支承基板72除去,也可以采用形成柵極電極12那樣的工序。而且,將金屬箔70從初始輥(未圖示)卷出,使用輥、室、蝕刻槽等能夠連續(xù)執(zhí)行圖2(a)至圖3(c)所示的工序的全部(或其中的一部分)等?!栋雽?dǎo)體層的改性》如上所述,根據(jù)本發(fā)明,能夠容易且有效地進(jìn)行半導(dǎo)體層的改性。尤其是能夠進(jìn)行半導(dǎo)體層20由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成時的改性。例如,在ZnO等的結(jié)晶性的氧化物半導(dǎo)體中,在通過濺射等剛成膜之后,結(jié)晶層中包括較多的非晶質(zhì)層,由此,無法顯示作為半導(dǎo)體設(shè)備的特性的情況較多。然而,在本發(fā)明中,圖3(a)或圖7(a)所示的狀態(tài)即在間隙50中填充有半導(dǎo)體材料(這里為氧化物半導(dǎo)體)的狀態(tài)為柔性的狀態(tài),并且由源極·漏極電極 30 (30s .30d)、絕緣層10及半導(dǎo)體層20構(gòu)成(即,其余為支承基板7 ,因此能夠不受到較大制約地執(zhí)行退火工序、激光照射工序。通過執(zhí)行這種工序,能提高ZnO等氧化物半導(dǎo)體的結(jié)晶性,其結(jié)果是,能夠改善半導(dǎo)體特性。關(guān)于此,若列舉一例的話,在將ZnO利用RF磁控管濺射法依次形成SiO2 (50nm)、 Zn0(50nm)的情況下,受激準(zhǔn)分子激光照射前未顯示半導(dǎo)體特性。另一方面,當(dāng)照射XeCl受激準(zhǔn)分子激光時,能夠進(jìn)行半導(dǎo)體動作,從而能夠?qū)崿F(xiàn)20cm2/Vs左右的移動度。而且,在hfeZnO等的非結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體中,也能夠得到使半導(dǎo)體特性提高的效果。非結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體時,在向間隙50填充了半導(dǎo)體材料(這里為非結(jié)晶氧化物半導(dǎo)體)的狀態(tài)下,在氧氣氛中(例如,大氣中)進(jìn)行激光照射,由此能夠修復(fù)氧欠缺的情況,其結(jié)果是,能夠提高移動度。使用^feZnO作為半導(dǎo)體來制作TFT時,在激光照射前非常低的移動度在激光照射后能夠提高至10cm7Vs左右。另外,還能夠執(zhí)行氧化物半導(dǎo)體的導(dǎo)電率控制。在氧化物半導(dǎo)體的氧欠缺多時,意味著傳動電子多(即,載體濃度高),因而,導(dǎo)電率高。為了修復(fù)氧欠缺(導(dǎo)入氧),優(yōu)選使氧化物半導(dǎo)體在高溫下暴露于氧氣氛中。需要說明的是,也可以取代高溫,而利用激光、等離子、臭氧等的方式來向氧化物半導(dǎo)體添加能量。若列舉一例的話,將半導(dǎo)體材料(這里為氧化物半導(dǎo)體)向間隙50填充(氧欠缺多的狀態(tài)),接下來,在氧氣氛下選擇性地對溝道區(qū)域22進(jìn)行激光退火時,能夠進(jìn)行氧化物半導(dǎo)體的導(dǎo)電率控制。需要說明的是,在H等離子(氫等離子)處理中也成為還原氣氛,氧化物半導(dǎo)體容易發(fā)生氧欠缺?!侗景l(fā)明的概括》需要說明的是,概括敘述時,上述的本發(fā)明包括以下的形態(tài)第一形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,具有柵極電極;設(shè)置在所述柵極電極上,且具有成為柵極絕緣膜的部位的絕緣層;以及形成在所述絕緣層上,且由金屬箔構(gòu)成的源極電極及漏極電極,在所述源極電極與所述漏極電極之間存在間隙,由此,隔開該間隙配置的所述源極電極及所述漏極電極成為提部構(gòu)件,在所述間隙形成有半導(dǎo)體層,在所述絕緣層上以覆蓋所述半導(dǎo)體層、所述源極電極及所述漏極電極的方式形成樹脂膜層,在該樹脂膜層設(shè)有與所述間隙嵌合的突起部。第二形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,以所述第一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,所述源極電極與所述漏極電極所構(gòu)成的面中的隔開所述間隙對置的端面成為傾斜面。第三形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,以所述第一或第二形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,所述源極電極與所述漏極電極之間的所述間隙和所述樹脂膜層的所述突起部具有互補的形狀。第四形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,以所述第一至第三形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,所述半導(dǎo)體層含有硅。第五形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,以所述第一至第三形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,所述半導(dǎo)體層含有氧化物半導(dǎo)體。第六形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,以所述第五形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,所述氧化物半導(dǎo)體為SiO或hGaSiO。第七形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,以所述第一至第六形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,所述柵極絕緣膜由無機材料形成。第八形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,以所述第一至第六形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,所述金屬箔含有閥金屬,所述柵極絕緣膜是所述閥金屬的陽極氧化膜。第九形態(tài)一種圖像顯示裝置,使用所述第一至第八形態(tài)中任一形態(tài)的柔性半導(dǎo)體裝置,其特征在于,具有所述柔性半導(dǎo)體裝置;以及由形成在所述柔性半導(dǎo)體裝置上的多個像素構(gòu)成的圖像顯示部,在所述柔性半導(dǎo)體裝置的源極電極與漏極電極之間存在間隙,由此,隔開該間隙配置的所述源極電極及所述漏極電極成為提部構(gòu)件,
在所述間隙形成有所述柔性半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體層,在所述柔性半導(dǎo)體裝置的樹脂膜層設(shè)有與所述間隙嵌合的突起部。第十形態(tài)一種圖像顯示裝置,以所述第九形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,所述圖像顯示部具有形成在所述柔性半導(dǎo)體裝置上的像素電極;形成在所述像素電極上的發(fā)光層;以及形成在所述發(fā)光層上的透明電極層。第十一形態(tài)一種圖像顯示裝置,以所述第十形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,所述發(fā)光層形成在由像素限制部分隔的區(qū)域。第十二形態(tài)一種圖像顯示裝置,以所述第十形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在所述透明電極層上具有濾色器。第十三形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,包括準(zhǔn)備金屬箔的工序㈧;在所述金屬箔形成包括成為柵極絕緣膜的部位在內(nèi)的絕緣層的工序(B);在所述絕緣層上形成支承基板的工序(C);對所述金屬箔的一部分進(jìn)行蝕刻,而從該金屬箔形成源極電極及漏極電極的工序 ⑶;使用所述源極電極及所述漏極電極作為提部構(gòu)件,而在位于該源極電極與該漏極電極之間的間隙形成半導(dǎo)體層的工序(E);以及以覆蓋所述半導(dǎo)體層、所述源極電極及所述漏極電極的方式在所述絕緣層上形成樹脂膜層的工序(F),在所述工序(F)中,使所述樹脂膜層的一部分向所述源極電極與所述漏極電極之間的所述間隙嵌合。第十四形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第十三形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在所述工序(D)中,對金屬箔實施光刻和濕式蝕刻,將所述源極電極與所述漏極電極所構(gòu)成的面中的隔開所述間隙對置的端面形成為傾斜面。第十五形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第十三或第十四形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,通過輥對輥方法來進(jìn)行所述工序(F)。第十六形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第十三至第十五形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在除去了所述支承基板之后,在所述絕緣層中的成為所述柵極絕緣膜的部位的表面上形成柵極電極。第十七形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第十三至第十六形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,作為所述支承基板,使用陶瓷基材或金屬基材。第十八形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第十三至第十七形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在所述工序(B)中,通過溶膠凝膠法來形成所述柵極絕緣膜。第十九形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第十七形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在所述工序(B)之后,對所述柵極絕緣膜實施加熱處理。第二十形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第十七或第十九形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在所述工序(E)之后,對所述半導(dǎo)體層實施加熱處理。31/36 頁第二十一形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第十三至第十五形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,使用金屬基材作為所述支承基板,在所述工序(F)之后,通過對所述金屬基材進(jìn)行構(gòu)圖,來形成柵極電極。第二十二形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,具有具有成為柵極絕緣膜的部位的絕緣層;以及形成在所述絕緣層上,且由金屬箔構(gòu)成的源極電極及漏極電極,在所述源極電極與所述漏極電極之間的間隙形成有半導(dǎo)體層,在所述絕緣層的主面中的形成有所述源極電極及所述漏極電極的一側(cè)的相反側(cè)的主面上形成柵極電極,所述源極電極的一方的端面與所述柵極電極的一方的端面相互匹配設(shè)置,并且所述漏極電極的一方的端面與所述柵極電極的另一方的端面相互匹配設(shè)置。第二十三形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,以所述第二十二形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于, 所述柵極電極的所述端面以相對于所述源極電極及所述漏極電極這雙方的所述端面自動匹配成一致的方式形成。第二十四形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,以所述第二十二形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于, 所述源極電極的所述一方的端面與所述絕緣層的接點A、和所述柵極電極的所述一方的端面與所述絕緣層的接點B相互對置,并且所述漏極電極的所述一方的端面與所述絕緣層的接點C、和所述柵極電極的所述另一方的端面與所述絕緣層的接點D相互對置。第二十五形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,以所述第二十二至第二十四形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,所述源極電極與所述漏極電極所構(gòu)成的面中的隔開所述間隙對置的端面成為傾斜面。第二十六形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,以所述第二十二至第二十五形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在所述絕緣層上以覆蓋所述半導(dǎo)體層、所述源極電極及所述漏極電極的方式形成樹脂膜層,所述源極電極與所述漏極電極之間的所述間隙和所述樹脂膜層的所述突起部具有互補的形狀。第二十七形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,以所述第二十二至第二十六形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,所述半導(dǎo)體層含有硅。第二十八形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,以所述第二十二至第二十六形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,所述半導(dǎo)體層含有氧化物半導(dǎo)體。第二十九形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,以所述第二十八形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于, 所述氧化物半導(dǎo)體為ZnO或hfeiaiO。第三十形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,以所述第二十二至第二十九形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,所述柵極絕緣膜由無機材料形成。第三十一形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置,以所述第二十二至第二十九形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,所述金屬箔含有閥金屬,所述柵極絕緣膜是所述閥金屬的陽極氧化膜。第三十二形態(tài)一種圖像顯示裝置,使用所述第二十二至第三十一形態(tài)中任一形
34態(tài)的柔性半導(dǎo)體裝置,其特征在于,具有所述柔性半導(dǎo)體裝置;以及由形成在所述柔性半導(dǎo)體裝置上的多個像素構(gòu)成的圖像顯示部,在所述柔性半導(dǎo)體裝置中,源極電極的一方的端面與柵極電極的一方的端面相互匹配設(shè)置,并且所述漏極電極的一方的端面與所述柵極電極的另一方的端面相互匹配設(shè)置。第三十三形態(tài)一種圖像顯示裝置,以所述第三十二形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,所述圖像顯示部具有形成在所述柔性半導(dǎo)體裝置上的像素電極;形成在所述像素電極上的發(fā)光層;以及形成在所述發(fā)光層上的透明電極層。第三十四形態(tài)一種圖像顯示裝置,以所述第三十三形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,所述發(fā)光層形成在由像素限制部分隔的區(qū)域。第三十五形態(tài)一種圖像顯示裝置,以所述第三十三形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在所述透明電極層上具有濾色器。第三十六形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,包括準(zhǔn)備金屬箔的工序(A) ’ ;在所述金屬箔形成包括成為柵極絕緣膜的部位在內(nèi)的絕緣層的工序(B),;對所述金屬箔的一部分進(jìn)行蝕刻,而從該金屬箔形成源極電極及漏極電極的工序 (C),;向所述絕緣層的主面中的形成半導(dǎo)體層的一側(cè)的相反側(cè)的主面供給光固化性的導(dǎo)電性膏,而形成光固化性導(dǎo)電性膏層的工序(D) ’ ;以及使用所述源極電極及所述漏極電極作為掩模,從形成有所述源極電極及所述漏極電極的一側(cè)照射光,由此,使所述光固化性導(dǎo)電性膏層的一部分固化而形成柵極電極的工序⑶’。第三十七形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第三十六形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在所述工序(C)’之后,以收納于所述源極電極與所述漏極電極之間的間隙內(nèi)的方式在所述絕緣層的主面上形成半導(dǎo)體層,在所述工序(E),中,通過所述照射的光透過所述半導(dǎo)體層,而使所述光固化性導(dǎo)電性膏層的一部分固化。第三十八形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第三十七形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在所述半導(dǎo)體層的形成中,使用所述源極電極及所述漏極電極作為提部構(gòu)件,向該源極電極與該漏極電極之間的間隙供給半導(dǎo)體材料。第三十九形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第三十六至第三十八形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在所述工序(C)’中,對金屬箔實施光刻和濕式蝕刻,將所述源極電極與所述漏極電極所構(gòu)成的面中的相互對置的端面形成為傾斜面。第四十形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以從屬于所述第三十七形態(tài)的所述第三十八或第三十九形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,還包括以覆蓋所述半導(dǎo)體層、所述源極電極及所述漏極電極的方式在所述絕緣層上形成樹脂膜層的工序。
第四十一形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第四十形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在形成所述樹脂膜層的工序中,使所述樹脂膜層的一部分向所述源極電極與所述漏極電極之間的間隙嵌合。第四十二形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第四十或第四十一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,通過輥對輥方法來進(jìn)行形成所述樹脂膜層的工序。第四十三形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第三十六至第四十二形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在所述工序(B) ’中,通過溶膠凝膠法來形成所述柵極絕緣膜。第四十四形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第三十六至第四十三形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在所述工序(B)’之后,對所述柵極絕緣膜實施加熱處理。第四十五形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以從屬于所述第三十七形態(tài)的所述第三十八至第四十四形態(tài)中任一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,包括在所述絕緣層上形成支承基板的工序,對所述半導(dǎo)體層實施加熱處理。第四十六形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,包括準(zhǔn)備金屬箔的工序(A) ”;在所述金屬箔形成包括成為柵極絕緣膜的部位在內(nèi)的絕緣層的工序(B),,;向所述絕緣層的主面中的形成柵極電極的一側(cè)的相反側(cè)的主面供給光固化性的導(dǎo)電性膏,而形成光固化性導(dǎo)電性膏層的工序(C)”;對所述金屬箔的一部分進(jìn)行蝕刻,而從該金屬箔形成柵極電極的工序(D),,;以及使用所述柵極電極作為掩模,從形成有所述柵極電極的一側(cè)照射光,由此,使所述光固化性導(dǎo)電性膏層的一部分固化而形成源極電極及漏極電極的工序(E) ”。第四十七形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第四十六形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在所述工序(E) ”之后,以收納于所述源極電極與所述漏極電極之間的間隙的方式在所述絕緣膜的主面上形成半導(dǎo)體層,在所述半導(dǎo)體層的形成中,使用所述源極電極及所述漏極電極作為提部構(gòu)件,向所述源極電極與所述漏極電極之間的間隙供給半導(dǎo)體材料。第四十八形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第四十七形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,還包括以覆蓋所述半導(dǎo)體層、所述源極電極及所述漏極電極的方式在所述絕緣層上形成樹脂膜層的工序。第四十九形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第四十八形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在形成所述樹脂膜層的工序中,使所述樹脂膜層的一部分向所述源極電極與所述漏極電極之間的所述間隙嵌合。第五十形態(tài)一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,以所述第四十八或第四十九形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,通過輥對輥方法來進(jìn)行形成所述樹脂膜層的工序。第五十一形態(tài)一種圖像顯示裝置的制造方法,具備所述第一至第八形態(tài)或第二十二至第三十一形態(tài)中任一形態(tài)的柔性半導(dǎo)體裝置,包括(I)提供具備像素電極的所述柔性半導(dǎo)體裝置的工序;以及(II)在所述柔性半導(dǎo)體裝置上形成由多個像素構(gòu)成的圖像顯示部的工序。
第五十二形態(tài)一種圖像顯示裝置的制造方法,以所述第五十一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在所述工序(II)中,形成多個像素限制部,在由該多個像素限制部分隔的區(qū)域的所述像素電極上形成所述像素。第五十三形態(tài)一種圖像顯示裝置的制造方法,以所述第五十一形態(tài)為基礎(chǔ),其特征在于,在所述工序(II)中,以覆蓋所述像素電極的方式在所述像素電極上形成發(fā)光層, 在該發(fā)光層上形成濾色器。《本發(fā)明的變更形杰》以上,以本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式為中心進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并未限定于此,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解進(jìn)行各種改變的情況。例如,在上述掩模形態(tài)的本發(fā)明的說明中,以使用Ag膏作為光固化性的導(dǎo)電性膏的形態(tài)為前提,但本發(fā)明未必限定為所述形態(tài)。若例示的話,替代Ag粒子而使用Cu粒子, 或使用不飽和聚酯樹脂作為光固化樹脂,或使用丁基卡必醇乙酸酯(BCA)等作為光固化性的導(dǎo)電性膏。另外,在上述掩模形態(tài)的本發(fā)明的說明中,作為照射的光的具體例子,提及了使用波長約436nm的光(所謂g線)的形態(tài)(樹脂膜層由丙烯酸樹脂(PMMA)或聚碳酸酯(PC) 構(gòu)成,柵極絕緣膜由硅氧化物構(gòu)成,半導(dǎo)體層由InGaZnO構(gòu)成的情況),本發(fā)明并未限定未所述形態(tài)。照射光的波長是能夠使光固化性膏固化的波長,且能夠選擇透過柵極絕緣膜、半導(dǎo)體層及樹脂膜的波長。這里透過不是指100%透過,而是指透過成使光固化性膏固化的充分的照射光到達(dá)的程度。作為上述結(jié)構(gòu)的變形例,也可以使用波長約365nm的光(所謂 i線)。最后,為了謹(jǐn)慎起見,對本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu)要素的功能進(jìn)行附帶說明。本發(fā)明的柔性半導(dǎo)體裝置的各結(jié)構(gòu)要素優(yōu)選適合于柔性半導(dǎo)體裝置為TFT(薄膜晶體管)的情況。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解TFT的動作原理和各結(jié)構(gòu)要素的功能自身,但關(guān)于本發(fā)明如下所述。通常,源極電極為零電位,對漏極電極施加必要的電壓。在源極電極與漏極電極之間形成半導(dǎo)體層,稱為溝道區(qū)域。溝道區(qū)域以與柵極絕緣膜相接的方式形成在柵極結(jié)構(gòu)體上。這里,柵極結(jié)構(gòu)體由柵極絕緣膜和柵極電極構(gòu)成。向柵極電極施加電壓時能夠使溝道區(qū)域的電阻變化,其結(jié)果是,能夠使在源極電極與漏極電極之間流動的電流值變化。 這是TFT的基本的動作和各結(jié)構(gòu)要素的作用。需要說明的是,樹脂膜與上述TFT的動作不直接相關(guān),但起到如下的作用對源極電極等的TFT的各結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行密封保護(hù)的作用、對源極電極等的TFT的各結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行機械保持的支承基板的作用、以及因樹脂膜自身具有的撓性所引起而對本申請發(fā)明的半導(dǎo)體裝置整體賦予撓性來實現(xiàn)柔性半導(dǎo)體裝置的作用。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的制造方法在柔性半導(dǎo)體裝置的生產(chǎn)性方面優(yōu)異。得到的柔性半導(dǎo)體裝置能夠使用于各種圖像顯示部,也能夠使用于電子書或數(shù)字書等。例如,能夠使用于圖對所示的電視圖像顯示部、圖25所示的便攜電話的圖像顯示部、圖沈所示的移動式個人計算機或筆記本式個人計算機的圖像顯示部、圖27及圖觀所示的數(shù)碼相機及攝像放像機的圖像顯示部、以及圖四所示的電子書的圖像顯示部等。此外,通過本發(fā)明的制造方法而得到的柔性半導(dǎo)體裝置當(dāng)前也能夠適應(yīng)于在印刷電子學(xué)中被適用的各種用途(例如,RF-ID、存儲器、MPU、太陽能電池、傳感器等)。
關(guān)聯(lián)申請的相互參照本申請基于日本國專利申請第2010-112317號(申請日2010年5月14日,發(fā)明的名稱“柔性半導(dǎo)體裝置及其制造方法”)及日本國專利申請第2010-112319號(申請日 2010年5月14日,發(fā)明的名稱“柔性半導(dǎo)體裝置及其制造方法”)而主張巴黎條約上的優(yōu)先權(quán)。該申請所公開的內(nèi)容全部通過引用而包括在本說明書中。
符號說明
10絕緣層 IOg柵極絕緣膜 11導(dǎo)電性膏 12柵極電極 13柵極電極的端面 20半導(dǎo)體層 22溝道區(qū)域 30s源極電極 30d漏極電極 31s源極電極的端面 31d漏極電極的端面50間隙(間隙部)
60樹脂膜
62照射光
63照射光
65突起部(嵌合部)
70金屬箔
72支承基板
73支承基板
74樹脂膜
80顯示部
82通孔
84配線
85電容器
90驅(qū)動電路
92數(shù)據(jù)線
94選擇線
100柔性半導(dǎo)體裝置
110膜層疊體(層疊結(jié)構(gòu)體)
150像素電極
160像素限制部
160’像素限制部的前驅(qū)體層
165像素限制部的形成所使用的光掩模
170發(fā)光層
180透明電極層
190濾色器
200層疊結(jié)構(gòu)體
210輥
212輔助輥
215箭頭
220輥
230輥
300圖像顯示裝置
300,圖像顯示裝置
權(quán)利要求
1.一種柔性半導(dǎo)體裝置,具有 柵極電極;設(shè)置在所述柵極電極上,且具有成為柵極絕緣膜的部位的絕緣層;以及形成在所述絕緣層上,且由金屬箔構(gòu)成的源極電極及漏極電極, 在所述源極電極與所述漏極電極之間存在間隙,由此,隔開該間隙配置的所述源極電極及所述漏極電極成為提部構(gòu)件, 在所述間隙形成有半導(dǎo)體層,在所述絕緣層上以覆蓋所述半導(dǎo)體層、所述源極電極及所述漏極電極的方式形成樹脂膜層,在該樹脂膜層設(shè)有與所述間隙嵌合的突起部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性半導(dǎo)體裝置,其特征在于,所述源極電極與所述漏極電極所構(gòu)成的面中的隔開所述間隙對置的端面成為傾斜面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性半導(dǎo)體裝置,其特征在于,所述源極電極與所述漏極電極之間的所述間隙和所述樹脂膜層的所述突起部具有互補的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性半導(dǎo)體裝置,其特征在于, 所述半導(dǎo)體層含有硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性半導(dǎo)體裝置,其特征在于, 所述半導(dǎo)體層含有氧化物半導(dǎo)體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柔性半導(dǎo)體裝置,其特征在于, 所述氧化物半導(dǎo)體為ZnO或hfeiaiO。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性半導(dǎo)體裝置,其特征在于, 所述柵極絕緣膜由無機材料形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性半導(dǎo)體裝置,其特征在于, 所述金屬箔含有閥金屬,所述柵極絕緣膜是所述閥金屬的陽極氧化膜。
9.一種圖像顯示裝置,使用權(quán)利要求1所述的柔性半導(dǎo)體裝置,其特征在于,具有 所述柔性半導(dǎo)體裝置;以及由形成在所述柔性半導(dǎo)體裝置上的多個像素構(gòu)成的圖像顯示部, 在所述柔性半導(dǎo)體裝置的源極電極與漏極電極之間存在間隙,由此,隔開該間隙配置的所述源極電極及所述漏極電極成為提部構(gòu)件,在所述間隙形成有所述柔性半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體層,在所述柔性半導(dǎo)體裝置的樹脂膜層設(shè)有與所述間隙嵌合的突起部。
10.一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,包括 準(zhǔn)備金屬箔的工序(A);在所述金屬箔形成包括成為柵極絕緣膜的部位在內(nèi)的絕緣層的工序(B); 在所述絕緣層上形成支承基板的工序(C);對所述金屬箔的一部分進(jìn)行蝕刻,而從該金屬箔形成源極電極及漏極電極的工序⑶;使用所述源極電極及所述漏極電極作為提部構(gòu)件,而在位于該源極電極與該漏極電極之間的間隙形成半導(dǎo)體層的工序(E);以及以覆蓋所述半導(dǎo)體層、所述源極電極及所述漏極電極的方式在所述絕緣層上形成樹脂膜層的工序(F),在所述工序(F)中,使所述樹脂膜層的一部分向所述源極電極與所述漏極電極之間的所述間隙嵌合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征在于,在所述工序(D)中,對金屬箔實施光刻和濕式蝕刻,將所述源極電極與所述漏極電極所構(gòu)成的面中的隔開所述間隙對置的端面形成為傾斜面。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征在于, 通過輥對輥方法來進(jìn)行所述工序(F)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征在于,在除去了所述支承基板之后,在所述絕緣層中的成為所述柵極絕緣膜的部位的表面上形成柵極電極。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征在于, 作為所述支承基板,使用陶瓷基材或金屬基材。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征在于, 在所述工序(B)中,通過溶膠凝膠法來形成所述柵極絕緣膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征在于, 在所述工序(B)之后,對所述柵極絕緣膜實施加熱處理。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征在于, 在所述工序(E)之后,對所述半導(dǎo)體層實施加熱處理。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法,其特征在于, 使用金屬基材作為所述支承基板,在所述工序(F)之后,通過對所述金屬基材進(jìn)行構(gòu)圖,來形成柵極電極。
全文摘要
本發(fā)明提供一種柔性半導(dǎo)體裝置的制造方法。本發(fā)明的制造方法包括準(zhǔn)備金屬箔的工序(A);在金屬箔形成包括成為柵極絕緣膜的部位在內(nèi)的絕緣層的工序(B);在絕緣層上形成支承基板的工序(C);對金屬箔的一部分進(jìn)行蝕刻,而從金屬箔形成源極電極及漏極電極的工序(D);使用源極電極及漏極電極作為堤部構(gòu)件,而在位于源極電極與漏極電極之間的間隙形成半導(dǎo)體層的工序(E);以覆蓋半導(dǎo)體層、源極電極及漏極電極的方式在絕緣層上形成樹脂膜層的工序(F)。在工序(F)中,使樹脂膜層的一部分向位于源極電極與漏極電極之間的間隙嵌合。
文檔編號H01L51/50GK102598231SQ20118000435
公開日2012年7月18日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者平野浩一, 鈴木武 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社