本技术提供了半导体装置及其制造方法以及图像显示装置的制造方法，半导体装置的制造方法包括：在基材上形成栅极电极；在基材和栅极电极上形成栅极绝缘层，其中，凹部形成在要形成沟道形成区域中；基于涂布法在凹部内形成包括有机半导体材料的沟道形成区域；以及从栅极绝缘层在沟道形成区域的部分上形成源极电极/漏极电极。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及半导体装置及其制造方法和图像显示装置的制造方法。
技术介绍
当前，用在各种电子装置中的包括薄膜晶体管的场效应晶体管(FET)例如由以下部分构成在诸如硅半导体基材或硅半导体材料层的基材中形成的沟道形成区域和源极电极/漏极电极、包括形成在基材的表面上的SiO2的栅极绝缘层、以及被设置为面向沟道形成区域和栅极绝缘层的栅极电极。此外，这种FET简称为顶栅型FET。可选地，通过设置在支持体上的栅极电极、设置在包括栅极电极和包括SiO2的支持体上的栅极绝缘层、以及在栅极绝缘层上形成的沟道形成区域和源极电极/漏极电极来配置FET。此外，这种FET简称为底栅型FET。用于制造半导体装置的非常昂贵的装置被用于制造具有上述结构的FET，因此需要降低制造成本。其中，最近，已经积极地开发出使用包括有机半导体材料的薄膜的电子装置，特别是，诸如有机晶体管的有机电子器件(在下文中可简称为有机器件)受到人们的关注。这些有机器件的最终目标是具有低成本、轻重量、柔韧性和高性能。当与作为主要实例的硅的无机材料相比时，有机半导体材料(I)允许通过简单工艺以低成本在低温下制造大尺寸的有机器件；(2)允许制造具有柔韧性的有机器件；以及(3)允许通过将构成有机材料的单元改性为期望的形式来控制有机器件的性能或物理属性。因此，有机半导体材料具有各种优势。然而，在有机晶体管中，沟道形成区域具有岛形平面，通常通过光刻技术和湿蚀刻法或反应性离子蚀刻(RIE)法的组合进行图案化。因此，在顶栅型有机晶体管中的基材和沟道形成区域之间出现台阶(step)，在底栅型有机晶体管的栅极绝缘层和沟道形成区域之间也出现台阶。然后，源极电极/漏极电极形成在顶栅型有机晶体管中从基材上到沟道形成区域的一部分上，在底栅型有机晶体管中形成在从栅极绝缘层上到沟道形成区域的一部分上。因此，可能由于台阶而发生分级切割(stuped cut)。例如，公知在日本专利公开第2010-087063号中涉及一种半导体装置的制造方法，其避免由台阶引起的诸如分级切割源极电极/漏极电极的问题的发生。该半导体装置的制造方法，包括在形成在基材上的栅极电极上形成栅极绝缘层，在栅极绝缘层上形成彼此相隔的源极电极/漏极电极，在源极电极/漏极电极之间的栅极绝缘层中形成在各个源极电极/漏极电极的底面凹陷的凹部，并且在凹部中形成与各个源极电极/漏极电极的底面的一部分接触的半导体层。
技术实现思路
日本专利公开第2010-087063号中公开的半导体装置的制造方法是避免诸如分级切割源极电极/漏极电极的问题的发生的有效方法。然而，当通过诸如旋转涂布法的涂布法形成包括有机半导体材料的沟道形成区域时，源极电极/漏极电极可能成为凸出的障 碍，有机半导体材料的溶液难以扩散并渗入凹部。此外，在形成了凹部的状态下，源极电极/漏极电极的边缘在凹部中向上凸出。因此，例如，当在进行湿蚀刻之后旋转干燥用于清洗的纯水时，源极电极/漏极电极凸出部分可能被离心力或风压力损坏。因此，本技术提供能够可靠地避免诸如分级切割源极电极/漏极电极和损坏源极电极/漏极电极的问题的发生以及能够可靠地形成具有岛形平面的沟道形成区域(即，元件分离的沟道形成区域)的半导体装置的制造方法、采用该半导体装置的制造方法的图像显示装置的制造方法、以及通过该半导体装置的制造方法获得的半导体装置。根据本技术的第一方面，提供了半导体装置的制造方法，包括在基材上形成栅极电极，在所述基材上和所述栅极上形成栅极绝缘层，其中，在要形成沟道形成区域的区域中形成有凹部；基于涂布法在凹部内形成包括有机半导体材料的沟道形成区域；从所述栅极绝缘层上到所述沟道形成区域的一部分上形成源极电极/漏极电极。根据本技术的第二方面，提供了半导体装置的制造方法，包括在要形成沟道形成区域的基体的区域形成凹部；基于涂布法在所述凹部内形成包括有机半导体材料的沟道形成区域；从基体上到沟道形成区域的一部分上形成源极电极/漏极电极；在沟道形成区域 和源极电极/漏极电极上形成栅极绝缘层；以及在沟道形成区域上的栅极绝缘层上形成栅极电极。本技术的图像显示装置的制造方法包括根据本技术第一或第二方面的半导体装置的制造方法。根据本技术的第一方面，提供了一种半导体装置，包括栅极电极，形成在基材上；栅极绝缘层，形成在栅极电极与基材上；沟道形成区域，设置在形成在栅极绝缘层中的凹部内，并且包括有机半导体材料；以及源极电极/漏极电极，形成在从栅极绝缘层上到沟道形成区域的一部分上，其中，沟道形成区域的顶面从栅极绝缘层和凹部之间的边界向凹部的中央部分凹陷。根据本技术的第二方面，提供了一种半导体装置，包括沟道形成区域，设置在形成在基体中的凹部内，并且包括有机半导体材料；源极电极/漏极电极，形成在从基体上到沟道形成区域的一部分上；栅极绝缘层，形成在源极电极/漏极电极和沟道形成区域上；栅极电极，形成在栅极绝缘层上，其中，沟道形成区域的顶面从基体和凹部的边界向凹部的中央部分凹陷。在本技术的第一或第二实施方式的半导体装置的制造方法和包括本技术的第一或第二实施方式的半导体装置的制造方法的图像显示装置的制造方法中，在由有机半导体材料形成的沟道形成区域基于涂布法形成在凹部(其设置在要形成沟道形成区域的栅极绝缘层的区域中)内后，从栅极绝缘层上到沟道形成区域的一部分上形成源极电极/漏极电极，或由有机半导体材料形成的沟道形成区域基于涂布法形成在要形成沟道形成区域的基体的区域中的凹部内，在从基体上到沟道形成区域的一部分上形成源极电极/漏极电极，因此可确保避免诸如源极电极/漏极电极的分级切割和损坏源极电极/漏极电极的问题的发生，也能可靠地形成具有岛形平面沟道形成区域。此外，可省略用于在沟道形成区域上进行图案化(元件分离)的光刻工艺或蚀刻工艺。附图说明图IA和图IB是分别示意性地示出第一实施方式的半导体装置的部分截面图和示意性地示出沟道形成区域或源极电极/漏极电极的放大部分的截面图；图2A至图2C是示意性地示出第一实施方式的半导体装置的制造方法的基材等的部分截面图；图3A和图3B是接着图2C示意性地示出第一实施方式的半导体装置的制造方法的基材等的部分截面图；图4A和图4B是分别示意性地示出第二实施方式的半导体装置的部分截面图和示意性地示出沟道形成区域或源极电极/漏极电极的放大部分的截面图；图5A至图5C是示意性地示出第二实施方式的半导体装置的制造方法的基体等的部分截面图；以及图6A和图6B是接着图5C示意性地示出第二实施方式的半导体装置的制造方法 的基体等的部分截面图。具体实施例方式下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。注意，在说明书和附图中，具有基本相同的功能和结构的结构性元件标有相同的参考标号，这些结构元件的重复描述被省略。下文中，将参照附图描述本技术的实施方式，然而，本技术是不限于这些实施方式，实施方式的各种值或材料仅是示例性的。此外，以下列顺序进行描述。I.根据本技术第一实施方式和第二实施方式的和一般描述2.第一实施方式(根据本技术第一实施方式的半导体装置及其制造方法，以及图像显示装置的制造方法)3.第二实施方式(根据本技术第二实施方式的半导体装置及其制造方法，以及图像显示装置的制造方法)等在根据本技术第一实施方式的半导体装置的制造方法或包本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置的制造方法，包括：在基材上形成栅极电极；在所述基材和所述栅极电极上形成栅极绝缘层，其中，在所述栅极绝缘层的要形成沟道形成区域的区域形成有凹部；基于涂布法在所述凹部内形成由有机半导体材料构成的所述沟道形成区域；以及在所述栅极绝缘层上到所述沟道形成区域的一部分上形成源极电极/漏极电极。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：桧森和雄，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：
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