半导体装置的制造方法及电子设备的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种具有ＴＦＴ的半导体装置，其能避免在使用液体材料制成的ＴＦＴ栅电极层端部的绝缘击穿和寄生电容增大。其中包括：在基板上间隔配置的第一和第二电极；与第一和第二电极对置且覆盖第一和第二电极各自的至少一部分而配置的栅电极；配置在第一和第二电极与栅电极相互之间的半导体层；以及配置在栅电极与半导体层相互之间的栅极绝缘层，在栅电极与第一和第二电极重叠的区域上形成的栅极绝缘层的膜厚比形成在第一和第二电极之间上形成的栅极绝缘层的膜厚要厚。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有薄膜晶体管(Thin Film TransistorTFT)的半导体装置、电子设备、半导体装置的制造方法和电子设备的制造方法，特别是涉及使用液相工艺制作TFT的改进。
技术介绍
TFT由导电膜、绝缘膜和半导体膜等薄膜构成，在所述的薄膜的形成中利用CVD(Chemical Vapor Deposition即、化学气相沉积)法和溅射法。此外，为了形成薄膜图形，使用抗蚀剂材料形成掩模图形等都需要进行蚀刻。因此，要制造使用了TFT的半导体装置，就需要高价的制造装置。并且，还需要环境措施。因此，研究了使用液体材料的TFT(有机TFT)的制造。例如，在专利文献1中公开了一种分别使用液相工艺，在导电膜上形成导电性材料，在绝缘膜上形成环氧树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂等，在半导体膜上形成π共轭系的低分子和高分子的有机半导体材料的方法。专利文献1日本特开2004-63975号公报但是，用液相工艺制作微小面积的TFT很难，结构上栅电极层的端部侧经由栅极绝缘层处于源漏电极上。例如，在用液滴喷出法(喷墨法)等形成了栅电极层的情况下，在其线宽设定为例如最小几十μm时，为了提高TFT的性能，沟道长度缩短到大约几μm的程度，因此，其结果，成为栅电极层与源漏电极部重叠的面积大的结构。若其栅电极层与源漏电极部重叠的面积大，则栅电极层和源漏电极间的寄生电容就增大，作为开关元件的TFT的性能就降低。此外，若成为栅电极层的端部直到源漏电极上都存在的结构，就在栅电极层端部产生电场集中。其结果，在被栅电极层的端部和源漏电极所夹的栅极绝缘层就容易产生绝缘击穿。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的在于提供一种具有能避免在使用液体材料制成的TFT的栅电极层端部的绝缘击穿和寄生电容的增大的TFT的半导体装置、电子设备、半导体装置的制造方法和电子设备的制造方法。为了达到上述目的，本专利技术的半导体装置，包括在基板上间隔配置的第一及第二电极，与所述第一及第二电极对置且覆盖所述第一及第二电极的各自至少一部分而配置的栅电极，配置在所述第一及第二电极、与所述栅电极相互之间的半导体层，和配置在所述栅电极和所述半导体层相互之间的栅极绝缘层；并且，在所述栅电极、与所述第一及第二电极相重叠的区域上形成的所述栅极绝缘层的膜厚大于在所述第一及第二电极之间上形成的所述栅极绝缘层的膜厚。或者，其中，包括在基板上形成的第一及第二电极，在所述第一及第二电极上覆盖所述第一及第二电极之间而形成的半导体层，在所述半导体层上形成的栅极绝缘层，和在所述绝缘层上形成的栅电极；并且，所述栅电极具有与所述第一及第二电极相重叠的部分，在所述栅电极、与所述第一及第二电极相重叠的区域上形成的所述栅极绝缘层的膜厚大于在所述第一及第二电极之间上形成的所述栅极绝缘层的膜厚。特别是形成在上述第一和第二电极之间的上述半导体层是沟道区域。通过形成这样的结构，由于栅极绝缘层外周侧的膜厚厚，因此，就能避免在栅电极层外周部(端部)的绝缘击穿。此外，由于栅极绝缘层外周侧的膜厚大，因此寄生电容减少。优选所述栅极绝缘层的膜厚形成为从在所述第一及第二电极之间上形成的部分向在所述栅电极、与所述第一及第二电极相重叠的区域上形成的部分逐渐增大。本专利技术的半导体装置的制造方法，包括在基板上形成间隔的第一及第二电极的工序，在所述第一及第二电极的间隔区域、和所述第一及第二电极上形成半导体层的工序，覆盖所述半导体层地形成栅极绝缘层的工序，和在所述栅极绝缘层上形成栅电极层的工序；并且，所述栅极绝缘层形成为在所述栅电极与所述第一及第二电极相重叠的区域上形成的所述栅极绝缘层的膜厚大于在所述第一及第二电极之间上形成的所述栅极绝缘层的膜厚。通过形成这样的结构，就能得到在上述的沟道区域及其以外区域中栅极绝缘层的膜厚不同的晶体管结构。优选形成所述栅极绝缘层的工序包括在所述半导体层上赋予将栅极绝缘层材料溶解在溶剂中而成的液体材料并形成涂敷膜的工序和从所述涂敷膜除去溶剂的工序。此外，将从上述涂敷膜除去溶剂的工序调节成使上述涂敷膜边缘的干燥速度比上述涂敷膜边缘以外的部分的干燥速度快。这样，就能得到中央部分的膜厚小且外周侧的膜厚大的栅极绝缘层。优选其中，在形成上述栅极绝缘层的工序之前，进行减小赋予所述液体材料的区域相对于所述液体材料的接触角的处理。这可以在形成上述栅极绝缘层的工序之前，通过在上述液体材料中添加表面张力调节剂，来减小赋予上述液体材料的区域对于上述液体材料的接触角。这样，就能够控制涂敷了液体材料后的形状，与涂敷膜的中央部相比更快地促进从周缘部开始的干燥，能够增大栅极绝缘层的外周侧的膜厚。优选从液滴喷出装置喷出上述液体材料赋予到上述半导体层上。能够利用液滴喷出装置(例如喷墨装置)准确地控制材料液的赋予位置和赋予量，能准确地形成栅极绝缘层图形。附图说明图1是说明实施方式1中的TFT的说明图，该图(A)是平面图，该图(B)是沿该图A-A′方向的剖面图。图2是说明实施方式1中的半导体装置的制造过程的工序图。图3是说明其他实施方式(像素电极驱动晶体管)的说明图。图4是示出电子报纸的实施方式的主体图。图5是示出显示器的实施方式的图。图中10-绝缘基板，11-源漏电极，11a-源电极，11b-漏电极，13-半导体层，14-栅极绝缘层，15-栅电极层，600-电子报纸(paper)，601-主体，602-显示单元，800-显示器，801-主体部，802a-传送辊对，802b-传送辊对，803-孔部，804-透明玻璃板，805-插入口，806-端子部，807-插口，808-控制器，809-操作部。具体实施例方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。其中，作为膜形成技术，一般使用气相工艺和液相工艺，但所述气相工艺例如列举出CVD(包括MOCVD、低压CVD、ECR-CVD)、蒸镀、分子束蒸镀(MB)、喷镀、离子镀等，可以组合使用这些中的一种或2种以上。另一方面，所述液相工艺是通过对基材供给液体材料，脱溶剂(脱分散剂)后，根据需要实施热处理来形成膜(各层)。再有，在该液体材料的供给方面可举出例如旋转涂敷法、浇铸法、显微照相凹版法、照相凹版法、绕棒涂敷法(barcoating method)、滚涂法、绕线棒涂敷法(wire bar coating method)、浸渍法、喷涂法、丝网印刷法、苯胺印刷法、胶版印刷法、液滴喷出法(例如喷墨法)、微型接触印刷法等，可以组合使用这些中的一种或2种以上。<实施方式1> 图1示出了本专利技术的半导体装置的实施方式。该图(A)是利用液相工艺制成的TFT1的平面图，该图(B)是示出沿该图(A)的A-A’方向剖面的剖面图。在两图中相对应的部分中标记同一符号。在该实施例中，在栅电极层重叠在TFT的源漏电极上的结构中，通过使栅极绝缘层在半导体膜的沟道区域上形成得薄、而在沟道区域以外形成得厚，来实现绝缘耐压的提高和寄生电容的降低。栅极绝缘层的膜厚从沟道区域向外逐渐增加。这样，就避免了在栅极绝缘层内产生陡峭的电场。如图1所示，在树脂基板10上层叠第一和第二电极(以下，简称为源漏电极)11(源电极11a、漏电极11b)、沟道部12、半导体层13、栅极绝缘层14、栅电极层15等而构成了TFT1。树脂基板10是挠性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其中，包括：在基板上间隔配置的第一及第二电极，与所述第一及第二电极对置且覆盖所述第一及第二电极的各自至少一部分而配置的栅电极，配置在所述第一及第二电极、与所述栅电极相互之间的半导体层，和　 　配置在所述栅电极和所述半导体层相互之间的栅极绝缘层；并且，在所述栅电极、与所述第一及第二电极相重叠的区域上形成的所述栅极绝缘层的膜厚大于在所述第一及第二电极之间上形成的所述栅极绝缘层的膜厚。

【技术特征摘要】
JP 2005-3-30 2005-1000661.一种半导体装置，其中，包括在基板上间隔配置的第一及第二电极，与所述第一及第二电极对置且覆盖所述第一及第二电极的各自至少一部分而配置的栅电极，配置在所述第一及第二电极、与所述栅电极相互之间的半导体层，和配置在所述栅电极和所述半导体层相互之间的栅极绝缘层；并且，在所述栅电极、与所述第一及第二电极相重叠的区域上形成的所述栅极绝缘层的膜厚大于在所述第一及第二电极之间上形成的所述栅极绝缘层的膜厚。2.一种半导体装置，其中，包括在基板上形成的第一及第二电极，在所述第一及第二电极上覆盖所述第一及第二电极之间而形成的半导体层，在所述半导体层上形成的栅极绝缘层，和在所述绝缘层上形成的栅电极；并且，所述栅电极具有与所述第一及第二电极相重叠的部分，在所述栅电极、与所述第一及第二电极相重叠的区域上形成的所述栅极绝缘层的膜厚大于在所述第一及第二电极之间上形成的所述栅极绝缘层的膜厚。3.如权利要求1或2所述的半导体装置，其中，在所述第一及第二电极之间形成的所述半导体层是沟道区域。4.如权利要求1～3中任意一项所述的半导体装置，其中，所述栅极绝缘层的膜厚形成为从在所述第一及第二电极之间上形成的部分向在所述栅电极、与所述第一及第二电极相重叠的区域上形成的部分逐渐增大。5.一种电子设备，其中，具备权利要求1～4中任意一项所述的半导体装置。6.一种半导体装置的制造方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：守谷壮一，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]