專利名稱：半導(dǎo)體裝置的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有有機(jī)薄膜晶體管的半導(dǎo)體裝置以及它的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，采用用于在具有絕緣表面的基底上形成的半導(dǎo)體薄膜(厚度為約幾納米至 幾百納米)構(gòu)成薄膜晶體管(TFT)的技術(shù)引起了人們的注意。薄膜晶體管已經(jīng)被廣泛到電 子裝置例如IC和電子光學(xué)裝置上。特別是，薄膜晶體管已經(jīng)被迫切地開發(fā)為顯示裝置的開 關(guān)元件。對(duì)TFT中使用有機(jī)半導(dǎo)體(在下文中，被稱為“有機(jī)TFT”)的薄膜晶體管的研究 正在進(jìn)行中。由于使用了有機(jī)材料，有機(jī)TFT具有優(yōu)良的柔韌性。另外，與使用無機(jī)半導(dǎo) 體的TFT相比，有機(jī)TFT可以在較低的溫度下形成；因此，樹脂材料例如塑料可以被用作基 底。結(jié)果是，能夠獲得輕便的并且柔韌的裝置。有機(jī)TFT不僅能夠被預(yù)期通過使用印刷方 法、噴墨方法、氣相沉積方法等來簡化工藝，而且由于可以使用便宜的材料作為基底而能夠 抑制生產(chǎn)成本；因此，可以估計(jì)在成本方面有很大的優(yōu)勢(shì)。有機(jī)TFT具有一個(gè)缺點(diǎn)，即，如果將有機(jī)TFT留在大氣中，由于曝露于水或氧氣中， 有機(jī)半導(dǎo)體被氧化或者被分解，這就引起了電學(xué)特性的破壞。因此，如在專利文獻(xiàn)1(專利 文獻(xiàn)1 專利公開號(hào)No. 2003-324202)中那樣，在有機(jī)TFT的半導(dǎo)體層上形成絕緣膜，通過 該絕緣膜來保護(hù)該半導(dǎo)體層以減少由于水、光、或者氧氣所導(dǎo)致的破壞。發(fā)明的公開然而，當(dāng)形成用于覆蓋有機(jī)TFT的半導(dǎo)體層的絕緣膜的時(shí)候，向TFT的生產(chǎn)步驟中 加入了一個(gè)生產(chǎn)步驟。此外，在同一基底上形成多個(gè)具有不同導(dǎo)電性的有機(jī)TFT的情況下，還要求預(yù)先 形成的半導(dǎo)體薄膜被絕緣膜覆蓋等，以使得預(yù)先形成的具有一種導(dǎo)電性的有機(jī)TFT的半 導(dǎo)體薄膜沒有與在后面所形成的具有另一種導(dǎo)電性的半導(dǎo)體薄膜的圖案形成一起被刻蝕。 因此，需要在預(yù)先形成的半導(dǎo)體膜上新形成絕緣膜的步驟。另一方面，在通過形成圖案來形成有機(jī)半導(dǎo)體層的情況下，存在除去用于形成圖 案的掩模的步驟。通常，掩模是由有機(jī)絕緣膜例如聚乙烯形成的；因此，該掩模是通過濕法 刻蝕除去的。在除去該掩模后，對(duì)有機(jī)半導(dǎo)體層的表面進(jìn)行沖洗以洗掉殘留在有機(jī)半導(dǎo)體 層表面上的刻蝕劑。因此，很有可能在該步驟中水滲入到有機(jī)半導(dǎo)體層中；因此，該步驟對(duì) 于有機(jī)半導(dǎo)體層不是有利的。掩模材料和有機(jī)半導(dǎo)體層材料是有機(jī)材料；因此，當(dāng)除去掩模 的時(shí)候，很難在有機(jī)半導(dǎo)體材料和掩模之間獲得大的選擇性。為了獲得大的選擇性，需要對(duì) 用于有機(jī)半導(dǎo)體和掩模的材料進(jìn)行選擇；因此，在選擇材料上存在限制。本發(fā)明的簡述
考慮到上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是簡化生產(chǎn)步驟。此外，本發(fā)明的一個(gè)目的是 提供用于以高可靠性生產(chǎn)具有有機(jī)TFT的半導(dǎo)體裝置的方法。本發(fā)明的一個(gè)特征是通過使用掩模形成圖案來形成含有有機(jī)材料的半導(dǎo)體層，來 在掩模沒有被除去而是保留在半導(dǎo)體層上面的情況下完成TFT。本發(fā)明的一個(gè)特征是使用 保留的掩模來保護(hù)半導(dǎo)體層免受由于水、光、氧氣等所導(dǎo)致的破壞。本發(fā)明的一個(gè)特征是當(dāng)在同一基底上形成了 P型和N型有機(jī)TFT的時(shí)候，通過使 用掩模形成圖案形成了具有一種導(dǎo)電性的半導(dǎo)體層，然后通過使用掩模形成圖案形成具有 另一種導(dǎo)電性的半導(dǎo)體層，其中該掩模保留在該半導(dǎo)體層上。也就是說，本發(fā)明的一個(gè)特征 是采用保留在各個(gè)半導(dǎo)體層上的掩模來完成每一個(gè)有機(jī)TFT。本發(fā)明的一個(gè)特征是通過使下面的半導(dǎo)體層受到較少物理損壞的方法，例如液滴 排放方法，形成將要形成于半導(dǎo)體層上的掩模。本發(fā)明的一個(gè)特征是在保留的掩模和含有 有機(jī)材料的半導(dǎo)體層之間提供由無機(jī)膜形成的阻隔層。注意在該說明書中，液滴排放方法 是一種使用噴墨裝置或者分配器裝置來形成薄膜的方法。根據(jù)本發(fā)明，生產(chǎn)步驟可以被簡化并且可以防止有機(jī)TFT免受水、光、或氧氣的破 壞，因此能夠獲得具有高可靠性的有機(jī)TFT。此外，由于不除去掩模，不再需要考慮在除去 掩模的步驟中對(duì)刻蝕劑的選擇問題，因此可以自由地選擇用于有機(jī)半導(dǎo)體和掩模的材料。由于不再有除去掩模的步驟，因此通常用來除去掩模的濕法刻蝕以及在刻蝕后對(duì) 有機(jī)半導(dǎo)體層表面的沖洗可以被省略。因此，可以省略其中水最有可能滲入有機(jī)半導(dǎo)體層 的步驟，這對(duì)于防止對(duì)有機(jī)半導(dǎo)體層的破壞非常有效。當(dāng)本發(fā)明被用來形成具有不同導(dǎo)電性的有機(jī)TFT的時(shí)候，可以使含有具有一種導(dǎo) 電性的有機(jī)材料的半導(dǎo)體膜在含有具有另一種導(dǎo)電性的有機(jī)材料的半導(dǎo)體層上存在掩模 的情況下形成圖案。因此，能夠防止由于形成圖案而使具有另一種導(dǎo)電性的半導(dǎo)體層的表 面被刻蝕。另外，能夠防止半導(dǎo)體層中薄膜的不必要減少和對(duì)半導(dǎo)體層的物理損壞。通過在半導(dǎo)體層與掩模之間提供阻隔層能夠進(jìn)一步保護(hù)半導(dǎo)體層免受來自外部 環(huán)境的水、光、氧氣等的破壞。即使在掩模保留水的情況下，也能夠通過阻隔層防止水滲入 到半導(dǎo)體層中。附圖的簡單描述

圖1A-1E是根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的生產(chǎn)步驟的說明圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的說明圖；圖3A-3D是根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的生產(chǎn)步驟的說明圖；圖4A-4E是根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的生產(chǎn)步驟的說明圖；圖5A-5D是根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的生產(chǎn)步驟的說明圖；圖6A和6B是根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的生產(chǎn)步驟的說明圖；圖7A和7B是根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的頂視圖和電路圖；圖8A和8B是根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的生產(chǎn)步驟的說明圖；圖9A和9B是根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的說明圖；圖10A-10C是根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的生產(chǎn)步驟的說明圖；圖IlA和IlB是使用本發(fā)明的顯示裝置的視圖；圖12A和12B是使用本發(fā)明具有電子墨水的顯示裝置的視圖13A-13C是各自具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的電子裝置；和圖14A-14C是各自具有根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的電子裝置。 參考說明
101 基底，102 柵電極，103 柵絕緣膜，104 源電極，104，漏電極，105 半導(dǎo)體膜， 106 掩模，107 半導(dǎo)體層，102a 柵電極，102b 柵電極，104a 源電極，104a，漏電極，104b 源電極，104b，漏電極，105a 第一半導(dǎo)體膜，106a 第一掩模，107a 半導(dǎo)體層，105b 第二 半導(dǎo)體膜，106b 第二掩模，107b 半導(dǎo)體層，601 有機(jī)TFT，602 有機(jī)TFT，604 導(dǎo)線，605 導(dǎo)電層，606 絕緣層，607 電致發(fā)光層，608 導(dǎo)電層，603 絕緣膜，701 :EL元件，801 無機(jī) 薄膜，802 阻隔層，901 阻隔層，902 有機(jī)TFT，1001 基底，1002 柵電極，1003 柵絕緣 膜，1004 源電極，1004’ 漏電極，1005 半導(dǎo)體膜，1006 掩模，1007 半導(dǎo)體層，1101 有機(jī) TFT, 1102 象素電極，1103 定向薄膜，1104 液晶，1105 定向薄膜，1106 反電極，1107 濾 色器，1108 基底，1109 起偏振片，1100 起偏振片，1110 絕緣層，1111 導(dǎo)線，1112 導(dǎo)電 層，1113 絕緣層，1114 電致發(fā)光層，1115 導(dǎo)電層，1201 塑料基底，1203 有機(jī)TFT，1204 象素電極，1205 普通電極，1206 微膠囊，1207 阻隔層，1209 電子墨水層，1210 絕緣膜， 1213 導(dǎo)線，9501 底盤，9502 顯示部分，9602 顯示部分，9601 底盤，9801 底盤，9802 顯 示部分，9102 顯示部分，9101 底盤，9201 底盤，9202 顯示部分，9701 顯示部分，103a 柵絕緣膜，103b 柵絕緣膜，1202 塑料基底，1208 阻隔層，1211 絕緣膜，1212 絕緣膜實(shí)施本發(fā)明的最佳方式參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)地描述。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員 很容易理解，可以對(duì)本文中所公開的技術(shù)方案和細(xì)節(jié)進(jìn)行各種方式的修改而不偏離本發(fā) 明的目的和范圍。因此，應(yīng)該注意不應(yīng)該將下面所給出的實(shí)施方式的描述視為對(duì)本發(fā)明的 限制。另外，在每一個(gè)附圖中，相同的參考數(shù)字表示相同的部分，并且省略了詳細(xì)的描述。(實(shí)施方式1)在該實(shí)施方式中，參考圖1A-1E解釋了根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)TFT的生產(chǎn)方法。如圖IA中所示制備了具有絕緣表面的基底101?？梢允褂貌ＡЩ?、石英基底 或者由絕緣物質(zhì)例如礬土形成的基底作為該基底101。另外，可以使用具有柔性的基底， 并且可以使用包括選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜 (PES)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亞胺等之一的基底。然后，通過液滴排放方法、印刷方法、電場噴鍍方法、PVD (物理汽相沉積)方法、 CVD(化學(xué)汽相沉積)方法、氣相沉積方法等使用具有導(dǎo)電性的材料在基底101上形成TFT 的柵電極102。柵電極102的薄膜厚度優(yōu)選為100nm-500nm。在使用PVD方法、CVD方法、 氣相沉積方法等的情況下，柵電極102是在沉積后被刻蝕成為希望的形狀而形成的。作為具有導(dǎo)電性的材料，可以適當(dāng)?shù)厥褂媒饘?，例如Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、 W、Al、Ta、Mo、Cd、Zn、Fe、Ti、Si、Ge、Zr 或 Ba ；銦錫氧化物(ITO)、氧化鋅(ZnO)、銦鋅氧化物 (IZO)、加入了鎵的鋅氧化物(GZO)，或者含有氧化硅的銦錫氧化物，它們中的每一種都被用 作透明的導(dǎo)電膜；有機(jī)銦；有機(jī)錫；氮化鈦(TiN)等。另外，可以層疊由這些材料中的任何 材料形成的導(dǎo)電層。在通過液滴排放方法形成柵電極的情況下，其中導(dǎo)體溶解或分散于溶劑中的組合 物被用作將要從排放口排放的組合物。具有導(dǎo)電性的材料的金屬、鹵化銀微粒或者分散劑納米顆?？梢员挥米鲗?dǎo)體。作為從排放口排放的組合物，考慮到特定的電阻值，優(yōu)選使用溶解或分散于溶劑 中的金、銀和銅中的任何材料。更優(yōu)選使用具有低電阻并且便宜的銀或銅。作為溶劑，可以 使用酯類例如醋酸丁酯或者醋酸乙酯；醇類例如異丙醇或乙醇；甲基乙基酮；有機(jī)溶劑例 如丙酮等。用于液滴排放方法的組合物的粘度優(yōu)選在5mPa · s至20mPa · s的范圍內(nèi)來防止 該組合物干燥并且將該組合物從排放口順利地排放。表面張力優(yōu)選為40mN/m或更少。注 意可以根據(jù)所要使用的溶劑以及目標(biāo)用途來適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)該組合物的粘度等。例如，其中將 ITO、ZnO, IZO、GZ0、含有氧化硅的銦錫氧化物、有機(jī)銦、有機(jī)錫等溶解或分散于溶劑中的組 合物的粘度為5mPa ^jOmPa · s，其中將銀溶解或分散于溶劑中的組合物的粘度為5mPa to 20mPa · s，并且其中將金溶解或分散于溶劑中的組合物的粘度為IOmPa · s-20mPa · s。雖然每個(gè)噴嘴的直徑都取決于所希望的圖案的形狀等，但是為了防止阻塞噴嘴并 且為了生產(chǎn)高清晰度圖案，優(yōu)選使導(dǎo)體的粒徑盡可能小。優(yōu)選地，導(dǎo)體的粒徑為0. Ιμπι或 更小。該組合物是通過已知的方法例如電解方法、原子化方法、濕體研碎法等形成的，并且 通常，它的粒徑為約0. 5 μ m-10 μ m。然而，當(dāng)應(yīng)用氣體蒸發(fā)方法的時(shí)侯，由分散劑保護(hù)的納 米顆粒是微小的，為約7nm。當(dāng)每一個(gè)納米顆粒的表面都覆蓋了涂層的時(shí)候，這些納米顆粒 并不粘結(jié)于溶劑中并且在室溫下穩(wěn)定地分散于溶劑中，并且顯示出類似于液體的性質(zhì)。相 應(yīng)地，優(yōu)選使用涂層。排放該組合物的步驟可以在減壓下進(jìn)行。這是因?yàn)閺呐欧诺狞c(diǎn)到落到將被處理的 物體上的點(diǎn)的時(shí)間段中，該組合物的溶劑被汽化，因此，可以省略或縮短后面的干燥和烘焙 步驟。在排放溶液之后，干燥和烘焙步驟中的一個(gè)步驟或這兩個(gè)步驟是根據(jù)溶液在大氣壓 下或者減壓下通過激光輻射、快速熱淬火、加熱爐等進(jìn)行的。干燥和烘焙中的每一個(gè)步驟都 是熱處理的步驟。例如，干燥是在100°c下進(jìn)行三分鐘并且烘焙是在200°C -350°c的溫度下 進(jìn)行了 15分鐘至120分鐘，其中每一個(gè)步驟都具有不同的目的、溫度和時(shí)間段?？梢约訜?基底來有助于進(jìn)行干燥和烘焙步驟。此時(shí)對(duì)基底的加熱溫度取決于基底的材料等，但是其 被設(shè)置為100°C -SOO0C (優(yōu)選，200°C -350°C )。根據(jù)這些步驟，通過溶液中溶劑的汽化或 者以化學(xué)方式除去分散劑并且使圍繞導(dǎo)電顆粒的樹脂固化和收縮促進(jìn)了導(dǎo)電顆粒之間的 熔融和焊接。干燥或烘焙步驟是在氧氣氛、氮?dú)夥铡⒒蛘叽髿庵羞M(jìn)行的。這些步驟優(yōu)選是在 溶液中的溶劑有可能汽化的氧氣氛中進(jìn)行的。然而，根據(jù)加熱溫度、氣氛、或者時(shí)間，由有機(jī) 物質(zhì)形成的粘結(jié)劑保留在導(dǎo)電層中。在該實(shí)施方式中，含有銀作為其主要成分的導(dǎo)電層是通過選擇性地排放分散了 幾納米銀粒子的溶液(在下文中被稱為"Ag糊料")并且對(duì)其干燥和烘焙而形成為柵電 極的。接下來，在柵電極102上形成薄膜厚度為100nm-400nm的柵絕緣膜103。該柵絕緣 膜103可以被形成為具有由含有氮化硅、氧化硅的絕緣膜或者由通過薄膜形成方法例如電 離CVD方法或?yàn)R射方法形成的含有硅的其它絕緣膜構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)或者疊層結(jié)構(gòu)。柵絕緣 膜103優(yōu)選從與柵電極接觸的那一側(cè)具有由硅氮化物膜(硅氮化物氧化物膜)、硅氧化物膜 和硅氮化物膜(硅氮化物氧化物膜)構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)。由于在該結(jié)構(gòu)中，柵電極與硅氮化 物膜或者硅氮化物氧化物接觸，因此可以防止由于氧化所導(dǎo)致的對(duì)柵電極的破壞。
作為替換，柵電極103可以通過液滴排放方法、涂布方法、溶膠-凝膠方法等使用 絕緣溶液形成。作為絕緣溶液的典型例子，可以適當(dāng)?shù)厥褂梅稚⒘藷o機(jī)氧化物顆粒、聚酰亞 胺、聚酰胺、聚酯、丙烯酸樹脂、PSG (磷玻璃)、BPSG (磷硼玻璃)、基于硅酸鹽的SOG (旋涂玻 璃(Spin on Glass))、基于烷氧基硅酸鹽的S0G、基于聚硅氮烷的SOG和以聚甲基硅氧烷為 典型代表的包括Si-CH3鍵的SiO2的溶液。接下來，如圖IB中所示的那樣，使用導(dǎo)電材料在柵絕緣膜103上形成源電極和漏 電極104和104'。源電極和漏電極可以通過與柵電極102相似的材料和方法形成，并且它 的薄膜厚度優(yōu)選為300nm-800nm。在這里，源電極和漏電極104和104'是通過選擇性地排 放分散了幾納米銀顆粒的Ag糊料溶液并且通過干燥而形成的。然后，如圖IC中所示，通過印刷方法、噴涂方法、旋轉(zhuǎn)涂布、液滴排放方法、蒸汽沉 積方法、CVD方法等，在源電極和漏電極104和104'上由有機(jī)半導(dǎo)體材料形成半導(dǎo)體膜 105。由于半導(dǎo)體膜105可以比希望的半導(dǎo)體層的尺寸大，因此半導(dǎo)體層105可以如圖IC中 所示的那樣被形成在整個(gè)表面上，或者不是形成在整個(gè)表面上而是如圖ID中所示的那樣， 形成在一部分區(qū)域上。當(dāng)在有機(jī)半導(dǎo)體材料中使用基于高分子量的材料的時(shí)候，可以適當(dāng)?shù)厥褂媒n方 法、澆鑄方法、刮涂方法、旋轉(zhuǎn)涂布方法、噴涂方法、噴墨方法或者印刷方法。有機(jī)分子晶體 或者有機(jī)高分子量化合物材料可以被用作有機(jī)半導(dǎo)體材料。作為具體的有機(jī)分子晶體，可 以給出多環(huán)芳香化合物，基于共軛雙鍵的化合物、胡蘿卜素、大環(huán)化合物或者它的絡(luò)合物、 酞菁、電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物(CT絡(luò)合物)、TTF(四硫富瓦烯)TCNQ(四氰代二甲基苯醌)絡(luò)合 物、自由基、二苯基枯基偕腙胼、顏料和蛋白質(zhì)。另一方面，作為具體的有機(jī)高分子量化合物 材料，可以舉出高分子量材料，例如η-共軛聚合物(高分子量)、聚乙烯基吡啶、碘絡(luò)合物、 酞菁金屬絡(luò)合物等。特別是，優(yōu)選使用具有包括共軛雙鍵骨架的η-共軛聚合物(高分子 量)，例如聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚亞噻吩基、聚噻吩衍生物，聚(3-己基噻吩)[P3HT，即， 其中引入到聚噻吩三個(gè)位置上的柔性烷基是己基的烷基聚噻吩衍生物的高分子量材料]、 聚(3-烷基噻吩)、聚(3-二十二烷基噻吩)、聚對(duì)亞苯基衍生物或者聚對(duì)亞苯基亞乙烯基 衍生物。由低分子量基材形成的有機(jī)半導(dǎo)體膜可以通過氣相沉積方法形成。例如，噻吩低 聚物膜(聚合度為6)或者并五苯膜可以通過氣相沉積方法形成。特別是，在基底101是大的富有柔韌性的基底等的情況下，該有機(jī)半導(dǎo)體膜優(yōu)選 是通過滴溶液的方法形成的。然后，通過任其自然地蒸發(fā)或者通過烘焙來對(duì)溶劑進(jìn)行汽化 來形成半導(dǎo)體膜105。半導(dǎo)體膜105優(yōu)選具有20nm-100nm的薄膜厚度，并且在這里它的薄 膜厚度被設(shè)置為50nm。然后，由絕緣材料形成具有400nm-2 μ m薄膜厚度的掩模106以至于使其與半導(dǎo)體 膜105接觸。本發(fā)明的一個(gè)特征是通過一種方法形成掩模而不對(duì)半導(dǎo)體膜105產(chǎn)生物理破 壞，也就是說，在通過滴液排放方法、印刷方法和滴液排放方法形成之后使用光掩模來曝光 的方法等。由于對(duì)半導(dǎo)體膜105的物理破壞少于等離子方法或?yàn)R射方法的破壞，因此這些 用來形成掩模的方法是特別優(yōu)選的。耐熱高分子量材料優(yōu)選被用作絕緣材料，并且可以使用具有芳香環(huán)或雜環(huán)作為主 鏈并且在脂肪族部分包括至少一個(gè)極性雜原子的高分子量材料。作為這樣的高分子量物質(zhì)的典型例子，可以給出聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸樹脂、硅氧烷、聚酰亞胺等。當(dāng)將光掩模用作 掩模106的時(shí)候，光敏樹脂材料例如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、酚醛清漆樹脂、丙烯酸樹脂、三聚 氰胺樹脂、聚氨酯樹脂等被用作由光敏樹脂構(gòu)成的絕緣膜。另外，還可以使用光敏有機(jī)材料 例如苯并環(huán)丁烯、聚對(duì)亞苯基二甲基、flare和聚酰亞胺。作為典型的正性光敏樹脂，可以 給出具有酚醛清漆樹脂和萘醌二疊氮化合物作為光敏劑的光敏樹脂，而作為典型的負(fù)性 光敏樹脂，可以給出具有堿性樹脂、二苯基硅烷二醇、酸生成劑等的光敏樹脂。當(dāng)有機(jī)材料 用于掩模的時(shí)候，由于其優(yōu)良的平面度很難反映下層中的半導(dǎo)體膜的不均勻性；因此，在掩 模上形成的薄膜厚度可以是均勻的并且還可以防止斷路。當(dāng)掩模是通過滴液排放方法形成的時(shí)候，將其中上述絕緣材料溶解或者分散到溶 劑中的物體用作將要從排放口排放的化合物。然后，使用掩模106對(duì)半導(dǎo)體膜105形成圖案來形成圖IE中所示的半導(dǎo)體層107。 作為圖案形成的方法，這里有O2灰化、O3灰化等。在掩模是由有機(jī)材料形成的情況下，在進(jìn) 行形成圖案的時(shí)候，掩模和半導(dǎo)體層在一定程度上受到蝕刻。然而，與半導(dǎo)體層的厚度相 比，掩模的薄膜厚度非常厚并且對(duì)掩模的刻蝕不是問題；因此，不需要對(duì)掩模和有機(jī)半導(dǎo)體 層之間的刻蝕選擇性進(jìn)行過多的考慮。掩模106沒有被除去而是被保留在半導(dǎo)體層107上， 這樣完成了有機(jī)TFT。在完成該有機(jī)TFT之后，在該TFT上形成了絕緣膜、鈍化膜等來形成 半導(dǎo)體裝置。因此，可以省略除去掩模的步驟，并且通過完成有機(jī)TFT而不除去用來將半導(dǎo)體 層圖案化的掩模，可以防止與除去掩模相關(guān)的濕氣滲入半導(dǎo)體層。通過使掩模保留在半導(dǎo) 體層上可以防止物理影響，例如由光、氧氣、濕氣等所引起的破壞和刻蝕，并且可以使保留 的掩模作為有機(jī)半導(dǎo)體層的保護(hù)膜。在上面的步驟中，在形成源電極和漏電極之后形成半導(dǎo)體層來完成有機(jī)TFT。作為 替換，使用有機(jī)半導(dǎo)體材料形成的半導(dǎo)體層107可以在形成柵絕緣膜103之后形成，并且源 電極和漏電極104和104'可以在此之后形成。圖2顯示了通過該步驟形成的根據(jù)本發(fā)明 的有機(jī)TFT的橫截面圖。在圖2的情況下，由于保留了掩模106，半導(dǎo)體層107與源電極和漏電極104和 104'的接觸區(qū)域被減少。因此，當(dāng)將該半導(dǎo)體膜圖案化的時(shí)候，該半導(dǎo)體膜可以以倒錐形 形成圖案。據(jù)此，半導(dǎo)體層與源電極和漏電極的接觸區(qū)域變大，另外，可以防止源電極和漏 電極的斷路。在源電極和漏電極是在形成半導(dǎo)體層之后形成的情況下，當(dāng)形成源電極和漏電極 的時(shí)候，該半導(dǎo)體層可以受到等離子、汽相沉積、濺射等的影響。然而，通過應(yīng)用本發(fā)明，通 過掩模，保護(hù)了該半導(dǎo)體層免受等離子、汽相沉積、濺射等的影響；因此，可以使該半導(dǎo)體層 免受物理破壞。(實(shí)施方式2)在該實(shí)施方式中，參考圖3A-3D解釋了形成頂柵有機(jī)TFT的方法。在圖3A-3D中， 對(duì)于與實(shí)施方式1中相同的參考數(shù)字，將材料、形成方法等引用到實(shí)施方式1的描述中。在基底101上形成源電極和漏電極104和104'。然后，在基底101和源電極和漏 電極上形成含有有機(jī)材料的半導(dǎo)體膜105，然后，形成掩模106以至于使其與半導(dǎo)體膜105 接觸(圖3A和3B)。
接下來，如圖3C中所示，使用掩模106將半導(dǎo)體膜105圖案化來形成半導(dǎo)體 層107。接下來，在沒有除去掩模106而是使其保留的狀態(tài)下，在掩模106上形成柵電極 102 (圖3D)。在該實(shí)施方式中，掩模106同時(shí)作為半導(dǎo)體層107的保護(hù)膜和柵絕緣膜。如在該實(shí)施方式中那樣，頂部有機(jī)TFT是以掩模106保留在半導(dǎo)體層107上的狀 態(tài)被完成的，因此消除了形成柵絕緣膜的步驟，并且當(dāng)形成柵絕緣膜時(shí)，可以消除例如等離 子或者濺射對(duì)半導(dǎo)體層107的物理影響。另外，可以防止由來自外部的水、光、氧等所引起 的對(duì)半導(dǎo)體層107的破壞。(實(shí)施方式3)在該實(shí)施方式中，參考圖4A-4E解釋了同時(shí)形成N型有機(jī)TFT第一元件和P型有 機(jī)TFT第二元件的方法。在圖4A-4E中，對(duì)于與實(shí)施方式1中具有相同參考數(shù)字的基底、柵 電極、柵絕緣膜、源電極和漏電極、掩模、半導(dǎo)體膜、半導(dǎo)體層等，將它們的材料、形成方法等 引用到實(shí)施方式1的描述中。在圖4A中，在基底101上形成了第一元件的柵電極102a和第二元件的柵電極 102b。然后，在第一元件的柵電極102a和第二元件的柵電極102b上形成了柵絕緣膜103。 進(jìn)一步，在柵絕緣膜103上形成了第一元件的源電極和漏電極104和104a'，以及第二元件 的源電極和漏電極104b和104b ‘。接下來，如圖4B中所示，在第一和第二元件的源電極和漏電極上形成了第一半導(dǎo) 體膜105a。作為第一半導(dǎo)體膜105a，可以使用N型有機(jī)半導(dǎo)體材料和P型有機(jī)半導(dǎo)體材 料中的任何一種，并且在這里使用的是N型有機(jī)半導(dǎo)體材料。對(duì)于特定的N型有機(jī)半導(dǎo)體 材料，可以使用在將要完成的N型有機(jī)TFT的操作范圍內(nèi)的任何材料。第一半導(dǎo)體膜105a 可以如圖4B中所示的那樣被形成在整個(gè)表面上，或者可以如圖ID中所示的那樣被部分地 形成于形成N型半導(dǎo)體層的區(qū)域中。接下來，在第一半導(dǎo)體膜105a上形成第一掩模106a并且使用第一掩模使第一半 導(dǎo)體膜105a形成圖案來形成第一元件的半導(dǎo)體層107a(圖4C)。然后，如圖4D中所示，形成由P型有機(jī)半導(dǎo)體材料形成的第二半導(dǎo)體膜105b，其 中第一掩模仍保留在半導(dǎo)體層107a上。對(duì)于P型有機(jī)半導(dǎo)體材料，可以使用在將要完成 的N型有機(jī)TFT的操作范圍內(nèi)的任何材料，并且在這里使用了并五苯。在第二半導(dǎo)體膜 105b上形成第二掩模106b，并且使用第二掩模將第二半導(dǎo)體膜圖案化。在這個(gè)時(shí)候，第一 掩模106a保留在半導(dǎo)體層107a上；因此，當(dāng)將第二半導(dǎo)體膜圖案化的時(shí)候，能夠使半導(dǎo)體 層107a免受物理損壞。根據(jù)上文，第一元件和第二元件是通過形成作為第二元件的P型有機(jī)TFT的半導(dǎo) 體層107b而完成的，并且該N型有機(jī)TFT和P型有機(jī)TFT可以在同一基底上形成(圖4E)。 另外，附加的TFT可以包括根據(jù)該實(shí)施方式形成的N型有機(jī)TFT和P型有機(jī)TFT。當(dāng)在一個(gè)基底上形成N型和P型有機(jī)TFT的情況下，需要單獨(dú)地提供形成N型有機(jī) 半導(dǎo)體層的步驟和形成P型有機(jī)半導(dǎo)體層的步驟。因此，預(yù)先形成的具有一種導(dǎo)電性的有 機(jī)半導(dǎo)體層在一些情況下受到了物理損壞。另外，由于兩個(gè)有機(jī)半導(dǎo)體層都含有有機(jī)材料， 因此在刻蝕速度上沒有很大的差異；因此，在使另一個(gè)有機(jī)半導(dǎo)體層形成圖案的同時(shí)，在一 些情況下預(yù)先形成的具有一種導(dǎo)電性的有機(jī)半導(dǎo)體層被顯著地刻蝕。然而，根據(jù)本發(fā)明，由于預(yù)先形成的有機(jī)半導(dǎo)體層受到了保留在其上的掩模的保護(hù)，因此，能夠降低由使后面所形成的有機(jī)半導(dǎo)體層形成圖案對(duì)預(yù)先形成的有機(jī)半導(dǎo)體層 所引起的物理影響。此外，通過作為保護(hù)膜的掩?？梢苑乐构狻?、氧等滲入到有機(jī)半導(dǎo)體 層中，從而能夠提供具有高可靠性的有機(jī)TFT。該實(shí)施方式解釋了在實(shí)施方式1中圖1A-1E中所示的在形成源電極和漏電極以 后形成有機(jī)半導(dǎo)體層的步驟。然而，很明顯，如圖2中所示，源電極和漏電極可以在形成半 導(dǎo)體層后形成，或者可以形成N型和P型有機(jī)TFT以至于具有實(shí)施方式2中的頂柵結(jié)構(gòu)。(實(shí)施方式4)在該實(shí)施方式中，參考圖5A-7B解釋了在電致發(fā)光(EL)顯示裝置的一個(gè)象素中所 包括的N型有機(jī)TFT和P型有機(jī)TFT。在圖5A-7B中，對(duì)于與實(shí)施方式1_3中相同的參考數(shù) 字，將它們的材料、形成方法等引用到實(shí)施方式1-3的描述中。首先，在基底101上形成第一元件的柵電極102a。作為第一元件，可以使用N型有 機(jī)TFT和P型有機(jī)TFT中的任何一種，并且在這里使用了 N型有機(jī)TFT。在第一元件的柵電 極102a上形成柵絕緣膜103a、源電極和漏電極104a和104a ‘(圖5A)。然后，形成了含有 N型有機(jī)半導(dǎo)體材料的第一半導(dǎo)體膜105a和第一掩模106a (圖5B)。在這里，第一半導(dǎo)體 膜105a是在局部形成的；然而，第一半導(dǎo)體膜105a可以在整個(gè)表面上形成。使用第一掩模對(duì)第一半導(dǎo)體膜刻蝕來形成第一元件的含有N型有機(jī)材料的半導(dǎo) 體層107a。在該階段，形成了具有柵電極102a、柵絕緣膜103a、源電極和漏電極104a和 104a'，以及含有有機(jī)材料的半導(dǎo)體層107a的第一元件(圖5C)。然后，如圖5D所示，形成了作為P型有機(jī)TFT的第二元件。順序形成了第二元件 的柵絕緣膜103b、源電極和漏電極104b和104b'、含有P型有機(jī)半導(dǎo)體材料的第二半導(dǎo)體 膜105b、第二掩模106b。在這里，第二半導(dǎo)體膜105b是在局部形成的；然而，第二半導(dǎo)體膜 105b可以在整個(gè)表面上形成。使用第二掩?？涛g第二半導(dǎo)體膜來形成第二元件的含有P型 有機(jī)材料的半導(dǎo)體層107b。根據(jù)上述步驟，形成了 N型有機(jī)TFT601和P型有機(jī)TFT602 (圖 6A)。然后，如圖6B所示，形成了絕緣膜603。任何無機(jī)薄膜和有機(jī)薄膜都可以被用作該 絕緣膜。連續(xù)地，形成了連接到P型有機(jī)TFT602的漏電極104b'的導(dǎo)線604，并且形成了連 接到該導(dǎo)線的導(dǎo)電層605。然后，形成了作為提的絕緣層606，并且將電致發(fā)光層607與導(dǎo) 電層608層疊以至于使其與導(dǎo)電層605接觸。在上述結(jié)構(gòu)中，由于驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件的TFT是 P型有機(jī)TFT，因此導(dǎo)電層605相應(yīng)于陽極并且導(dǎo)電層608相應(yīng)于陰極。另外，來自發(fā)光元 件的光是向著基底101面發(fā)出的，也就是說，底部發(fā)射結(jié)構(gòu)。然而，在該實(shí)施方式中EL元件 的結(jié)構(gòu)，如果光是使用N型有機(jī)TFT601和P型有機(jī)TFT602放出的，則可以使用任何結(jié)構(gòu)， 并且該結(jié)構(gòu)不限于在該實(shí)施方式中所描述的EL元件的結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述步驟，完成了通過P型和N型有機(jī)TFT驅(qū)動(dòng)EL元件的顯示裝置。通過根 據(jù)該實(shí)施方式中的方法生產(chǎn)顯示裝置，第一元件的漏電極104a'還可以作為第二元件的柵 電極。因此，可以省略電連接第一元件的漏電極和第二元件的柵電極的步驟并且能夠縮短 制備過程。在該實(shí)施方式中，向第一元件和第二元件應(yīng)用了底柵結(jié)構(gòu)；然而，該結(jié)構(gòu)并不限于 此，并且第一元件可以是頂柵結(jié)構(gòu)并且第二元件可以是底柵結(jié)構(gòu)。同樣在這種情況下，第一 元件的源電極和漏電極之一還可以作為第二元件的柵電極。
圖7A顯示了根據(jù)該實(shí)施方式生產(chǎn)的顯示裝置的象素部分的頂視圖并且圖7B顯示 了它的電路圖。圖6B是沿著圖7A的顯示裝置的象素部分的線A-A ’的橫截面圖。圖7B 中所顯示的參考數(shù)字701表示EL元件，其包括圖6B中的導(dǎo)電層605和608以及電致發(fā)光 層 607。本發(fā)明可以在允許的范圍內(nèi)自由地結(jié)合實(shí)施方式1-3。(實(shí)施方式5)在該實(shí)施方式中，參考圖8A和8B解釋了在實(shí)施方式1_4中，在有機(jī)半導(dǎo)體層和掩 模之間具有作為它的保護(hù)膜的阻隔層的結(jié)構(gòu)。如圖8A所示，達(dá)到在基底上形成底柵TFT的源電極和漏電極的步驟與在實(shí)施方式 1中圖IA和IB中所示的那些步驟相似。然后，在形成含有有機(jī)材料的半導(dǎo)體膜105之后， 形成與半導(dǎo)體膜105接觸的無機(jī)薄膜801。無機(jī)薄膜是由硅氧化物膜、硅氮化物膜或者硅氧 化物氮化物膜或者包括至少其中兩個(gè)層的層疊膜形成的。CVD方法、濺射方法、氣相沉積方 法、液滴排放方法、印刷方法等可以被用作形成無機(jī)薄膜的方法。考慮到對(duì)半導(dǎo)體膜的物理 破壞，優(yōu)選使用液滴排放方法、印刷方法等作為用于形成無機(jī)薄膜801的方法。接下來，形成掩模106使其與無機(jī)薄膜801接觸，以至于如圖8B中所示，使用掩模 106來刻蝕該無機(jī)薄膜801和半導(dǎo)體膜105。首先使用掩模106刻蝕無機(jī)薄膜801，然后使 用掩模106刻蝕半導(dǎo)體膜105。通過刻蝕完成了在半導(dǎo)體層107和掩模106之間具有阻隔 層802的有機(jī)TFT。通過提供阻隔層，該阻隔層還作為半導(dǎo)體層和掩模的保護(hù)膜；因此可以 更確定地防止該半導(dǎo)體層免受水、光或氧氣的破壞。通常使用有機(jī)材料來形成掩模106 ；因此，在一些情況下掩模自身吸收并且保持 水。然而，在掩模和半導(dǎo)體層之間提供了阻隔層，并且據(jù)此，即使該掩模保持水，也通過阻隔 層防止了掩模的濕氣滲入到該半導(dǎo)體層中。因此，能夠提供具有較高可靠性的有機(jī)TFT。由 于阻隔層可以利用掩模106來刻蝕，因此沒有太多地增加生產(chǎn)步驟的數(shù)量。在該實(shí)施方式中，該解釋是使用圖IE中顯示的底柵有機(jī)TFT進(jìn)行的；然而，很明顯 該實(shí)施方式可以被應(yīng)用到圖2的底柵有機(jī)TFT或者圖3D的頂柵有機(jī)TFT。(實(shí)施方式6)在該實(shí)施方式中，參考圖9A和9B解釋了用來減少由從基底面滲入的水、有機(jī)氣體 等所引起的對(duì)有機(jī)半導(dǎo)體層的損害的結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施方式中，在基底和有機(jī)TFT之間提供了阻隔層901。該阻隔層可以是通過 射頻濺射方法由不含氫的硅氮化物形成的，或者可以是硅氮化物和硅氧化物膜的多層膜。 該阻隔層可以如圖9A所示的那樣在基底的整個(gè)表面上形成，或者可以如圖9B中所示的那 樣選擇性地在一部分上形成，其中在該部分上將形成有機(jī)TFT。在形成阻隔層901以后，在 阻隔層上形成了在實(shí)施方式1-5中所解釋的有機(jī)TFT902。該阻隔層是阻擋從基底面滲入的水蒸氣或者有機(jī)氣體的阻隔層，其能夠防止有機(jī) 半導(dǎo)體材料等受到由水或有機(jī)氣體所引起的破壞。當(dāng)將在實(shí)施方式5中所解釋的在半導(dǎo)體 層和掩模之間具有阻隔層的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于該實(shí)施方式的時(shí)候，可以從有機(jī)半導(dǎo)體層的上面或 下面防止水蒸氣或者有機(jī)氣體。該實(shí)施方式可以在允許的范圍內(nèi)與實(shí)施方式1-5自由地結(jié)合。(實(shí)施方式7)
在該實(shí)施方式中，參考圖10A-10C描述了使用有機(jī)材料形成本發(fā)明的有機(jī)TFT的 例子。首先，如圖IOA所示的那樣制備具有絕緣表面的基底1001?；?001可以具有 柔韌性和透光性，并且由選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、 聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亞胺等之一的材料制得。該基底1001的實(shí)用厚度為 10 μ m-200 μ m。使用導(dǎo)電糊料在基底1001上形成了作為TFT的柵電極1002的第一導(dǎo)電膜。導(dǎo)電 碳糊料、導(dǎo)電銀糊料、導(dǎo)電銅糊料、導(dǎo)電鎳等被用作該導(dǎo)電糊料，并且該導(dǎo)電糊料通過絲網(wǎng) 印刷方法、輥涂方法或者液滴排放方法被成型為預(yù)定的形狀。在該導(dǎo)電糊料形成為預(yù)定的 圖案以后，進(jìn)行流平和干燥，然后在100°c -200°c的溫度下進(jìn)行固化。然后，在柵電極1002上形成作為柵絕緣膜1003的絕緣膜。通過輥涂方法、噴涂方 法等，由加入了丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、苯氧基樹脂、非芳香族多官能團(tuán)異 氰酸酯，三聚氰胺樹脂等的材料形成第一絕緣膜?？紤]到柵電壓，優(yōu)選形成柵絕緣膜，使其 具有約100nm-200nm的薄膜厚度。然后，在柵絕緣膜1003上形成作為源電極和漏電極1004和1004 ‘的第二導(dǎo)電膜。 由于很多有機(jī)半導(dǎo)體材料是其中用于運(yùn)輸電荷的材料運(yùn)輸作為載流子空穴的P型半導(dǎo)體， 因此作為用于第二導(dǎo)電膜的材料，希望使用用于與半導(dǎo)體層歐姆接觸的具有高逸出功的金 屬。具體地，該第二導(dǎo)電膜是通過液滴排放方法、印刷方法或者輥涂方法，由包括金屬例如 金、鉬、鉻、鈀、鋁、銦、鉬或鎳，或它們的合金的導(dǎo)電糊料形成的。接下來，形成有機(jī)半導(dǎo)體膜。當(dāng)在有機(jī)半導(dǎo)體膜中使用高分子量基材的時(shí)候，可以 適當(dāng)?shù)厥褂媒n方法，澆注方法、刮涂方法、旋轉(zhuǎn)涂布方法、噴涂方法、液滴排放方法或者印 刷方法。有機(jī)分子晶體或者有機(jī)高分子量化合物可以被用作有機(jī)半導(dǎo)體材料。作為具體的 有機(jī)分子晶體，可以給出多元環(huán)芳香族化合物、共軛雙鍵基化合物、胡蘿卜素、大環(huán)化合物 或者它的絡(luò)合物、酞菁、電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物(CT絡(luò)合物)、TTF(四硫富瓦烯)TCNQ(四氰代二 甲基苯醌)絡(luò)合物、自由基、二苯基枯基偕腙胼、顏料和蛋白質(zhì)。另一方面，作為具體的有機(jī) 高分子量化合物材料，可以舉出高分子量材料例如η-共軛聚合物(高分子量)、聚乙烯基 吡啶、碘絡(luò)合物、酞菁金屬絡(luò)合物等。特別是，優(yōu)選使用具有包括共軛雙鍵骨架的η-共軛 聚合物(高分子量)，例如聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚亞噻吩基、聚噻吩衍生物、聚(3-己基 噻吩)[P3HT，即，引入到聚噻吩三個(gè)位置上的柔性烷基是己基的烷基聚噻吩衍生物的高分 子量材料]、聚(3-烷基噻吩)、聚(3- 二十二烷基噻吩)、聚對(duì)亞苯基衍生物或者聚對(duì)亞苯 基亞乙烯基衍生物。氣相沉積方法可以用于由低分子量基材形成的有機(jī)半導(dǎo)體膜。例如，噻吩低聚物 膜(聚合度為6)或者并五苯膜可以通過氣相沉積方法形成。特別是，在基底1001是大的富有柔韌性的基底等的情況下，該有機(jī)半導(dǎo)體膜優(yōu)選 是通過滴溶液的方法形成的。然后，如圖IOB中所示的那樣，通過自然放置或者烘焙使溶劑 蒸發(fā)來形成含有機(jī)材料的半導(dǎo)體層1005。形成將要作為掩模1006的絕緣層以至于使其與半導(dǎo)體膜1005接觸。該掩?？?以通過液滴排放方法或者印刷方法形成，另外，在通過液滴排放方法形成以后，可以使用光 掩模使掩模的形狀曝露于光。這些用于形成形成掩模的方法是優(yōu)選的，這是因?yàn)閷?duì)半導(dǎo)體 膜的物理損壞少于等離子方法或?yàn)R射方法造成的損壞。耐熱高分子量材料優(yōu)選被用作絕緣層的材料，并且可以使用具有芳香環(huán)或者雜環(huán)作為主鏈并且在脂肪族部分包括至少一個(gè) 高極性雜原子的高分子量材料。作為這樣的高分子量物質(zhì)的典型例子，可以給出聚乙烯醇 (PVA)、丙烯酸樹脂、硅氧烷、聚酰亞胺等。當(dāng)光掩模被用作掩模1006的時(shí)候，使用光敏樹脂 材料例如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、酚醛清漆樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂等作 為光敏樹脂絕緣膜。另外，還可以使用光敏有機(jī)材料例如苯并環(huán)丁烯、聚對(duì)亞苯基二甲基、 flare和聚酰亞胺。作為典型的正性光敏樹脂，可以給出具有酚醛清漆樹脂和萘醌二疊氮化 合物作為光敏劑的光敏樹脂，而作為典型的負(fù)性光敏樹脂，可以給出具有堿樹脂、二苯基硅 烷二醇、酸產(chǎn)生劑，等。然后，如圖IOC中所示，使用掩模1006對(duì)含有有機(jī)材料的半導(dǎo)體膜1005進(jìn)行刻蝕 來形成含有有機(jī)材料的半導(dǎo)體層1007。不除去掩模1006而是將其保留在半導(dǎo)體層1007上 面，從而完成有機(jī)TFT。在完成有機(jī)TFT之后，在TFT上形成絕緣膜、鈍化膜等來生產(chǎn)半導(dǎo)體
直ο如上所述，通過所有部分都是由有機(jī)化合物材料形成的有機(jī)TFT可以獲得質(zhì)輕并 且柔韌的半導(dǎo)體裝置。另外，該有機(jī)TFT可以由便宜的有機(jī)材料形成，并且進(jìn)一步，可以提 高這些材料的可用性，從而能夠降低半導(dǎo)體裝置的成本。在生產(chǎn)步驟中不需要抽真空機(jī)器； 因此，還可以降低機(jī)器成本。該實(shí)施方式可以在允許的范圍內(nèi)與實(shí)施方式1-6自由地結(jié)合。(實(shí)施方式8)參考附圖IlA和IlB解釋了根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)顯示裝置中的顯示面板的方 法。在圖IlA和IlB中，對(duì)于與實(shí)施方式1-7中相同的參考數(shù)字，將它們的材料、形成方法 等引用到實(shí)施方式1-7的描述中。首先，參考圖IlA解釋了用于形成液晶顯示面板的方法。在基底101上形成根據(jù) 實(shí)施方式1-4形成的有機(jī)TFT1101，形成象素電極1102以使其與包括在該有機(jī)TFT1101中 的漏電極104'相連，并且在象素電極1102上形成定向膜1103。制備具有濾色器1107、反 電極1106和定向膜1105的基底1108，然后用密封劑(沒有顯示)裱糊到該基底101上。 然后，注入液晶1104來完成具有顯示功能的顯示裝置。分別將起偏振片1100和1109裱糊 到基底101和1108上。此外，為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)時(shí)間的縮短和生產(chǎn)成本的降低，也可以通過液 滴排放方法形成定向膜1103和1105以及液晶1104。參考圖IlB解釋了用于生產(chǎn)在包括發(fā)光元件的顯示裝置中的顯示面板的方法。在 基底101上形成根據(jù)實(shí)施方式1-4形成的有機(jī)TFT1101，并且在該有機(jī)TFT1101上形成絕緣 層1110。形成連接到包含在有機(jī)TFT1101中的漏電極104'的導(dǎo)線1111，并且形成導(dǎo)電層 1112以至于使其與該導(dǎo)線相連。接下來，形成將成為提的絕緣層1113，并且將電致發(fā)光層 1114和導(dǎo)電層1115層疊以至于使其與導(dǎo)電層1112接觸。在上面的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)發(fā)光元 件的有機(jī)TFT1101是N型有機(jī)TFT的時(shí)候，導(dǎo)電層1112相應(yīng)于陰極并且導(dǎo)電層1115相應(yīng) 于陽極。這樣，就完成了進(jìn)行所謂的頂部發(fā)射，其中來自發(fā)光元件的光是向著基底101面的 相反方向發(fā)出的顯示裝置。另一方面，當(dāng)驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件的有機(jī)TFT1101是P型有機(jī)TFT的 時(shí)候，導(dǎo)電層1112相應(yīng)于陽極并且導(dǎo)電層1115相應(yīng)于陰極。這樣，就完成了進(jìn)行底部發(fā)射 的顯示裝置，其中來自發(fā)光元件的光是向著基底101面發(fā)出的。在該實(shí)施方式中所描述的顯示面板僅僅是一種模式，很明顯可以生產(chǎn)具有其他各種結(jié)構(gòu)的顯示面板。該實(shí)施方式可以在允許的范圍內(nèi)與實(shí)施方式1-7自由地結(jié)合。(實(shí)施方式9)參考圖12A和12B詳細(xì)地解釋該實(shí)施方式。根據(jù)該實(shí)施方式的顯示裝置具有象素 部分以及將要應(yīng)用到各個(gè)象素的有機(jī)TFT控制電場，該像素部分具有由微膠囊形成的電子 墨水，其中該微膠囊中摻入了其中通過應(yīng)用電場而使反射率改變的對(duì)比介質(zhì)或者其中通過 在每一個(gè)象素中應(yīng)用電場而使反射率改變的帶電粒子。圖12A是解釋了象素部分的結(jié)構(gòu)的縱向截面圖，并且圖12B顯示了頂視圖。在塑 料基底1201和1202之間存在在實(shí)施方式1-7中解釋的使用有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)TFT1203。 將包括摻入了帶電粒子的微膠囊1206的電子油墨層1209布置在與各個(gè)有機(jī)TFT電連接 的象素電極1204和在象素電極相反側(cè)的普通電極1205之間。由絕緣材料形成絕緣膜 1210-1212，并且使導(dǎo)線1213與象素電極1204和有機(jī)TFT1203電連接。在圖12A中所示的 縱向截面圖相應(yīng)于圖12B中所示的線A-A'。塑料基底1201和1202中的至少一個(gè)具有透光性，并且它的材料選自聚對(duì)苯二甲 酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亞胺等。 塑料基底優(yōu)選具有柔韌性，并且它的實(shí)用厚度為10 μ m-200 μ m。當(dāng)然，即使將塑料基底的厚 度增加到大于上面所描述的范圍，本發(fā)明的技術(shù)方案也基本上不會(huì)受到影響。在塑料基底1201和1202的表面上，由無機(jī)絕緣材料形成阻隔層1207和1208以 使其具有10nm-200nm的薄膜厚度。其是AlOxN^ (χ = 0. 01原子％ -20原子％ )膜，通過射 頻濺射方法使用硅作為靶并且使用氮?dú)庾鳛闉R射氣體由不含氫的硅氮化物形成的層，或者 包括兩者中任一層的疊層結(jié)構(gòu)。該無機(jī)絕緣材料被精密地形成來用作抵抗從外部環(huán)境滲入 的水蒸氣和有機(jī)氣體的阻隔層。阻隔層被形成來保護(hù)有機(jī)半導(dǎo)體材料和與其中通過應(yīng)用電 場而使反射率改變的對(duì)比介質(zhì)或者與通過應(yīng)用電場而使反射率變化的帶電粒子結(jié)合的微 膠囊免受水蒸氣或有機(jī)氣體的損害。該實(shí)施方式可以在允許的范圍內(nèi)與實(shí)施方式1-8自由地結(jié)合。(實(shí)施方式10)作為通過應(yīng)用本發(fā)明所生產(chǎn)的電子裝置的例子，可以給出下列裝置數(shù)碼照相機(jī)； 聲音重放裝置例如汽車音響；個(gè)人電腦；游戲機(jī)；個(gè)人數(shù)字助手(移動(dòng)電話、便攜式游戲機(jī) 等)；具有儲(chǔ)存介質(zhì)的圖像重放裝置例如家用視頻游戲機(jī)；等。這些電子裝置的具體例子 顯示于圖13A-14C中。圖13Α顯示了電視機(jī)，其包括底盤9501、顯示部分9502，等。圖13Β顯示了用于個(gè) 人電腦的監(jiān)視器，其包括底盤9601、顯示部分9602，等。圖13C顯示了個(gè)人電腦，其包括底 盤9801、顯示部分9802，等。本發(fā)明被用來生產(chǎn)上述電子裝置的顯示部分。根據(jù)本發(fā)明的 有機(jī)TFT很難受到損壞并且是高可靠性的；因此，能夠提供顯示器很難被損壞的顯示裝置。 另外，根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)TFT可以由便宜的有機(jī)材料，通過利用印刷方法或液滴排放方法 形成，并且在生產(chǎn)步驟中不需要昂貴的抽真空機(jī)器；因此，可以便宜地生產(chǎn)這些電子裝置。圖14Α顯示了便攜式終端設(shè)備中的移動(dòng)電話，其包括底盤9101、顯示部分9102， 等。圖14Β是便攜式終端設(shè)備中的PDA，其包括底盤9201、顯示部分9202，等。圖14C顯示 了攝像機(jī)，其包括顯示部分9701和9702，等。本發(fā)明被用來生產(chǎn)上述電子裝置的顯示部分。 根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)TFT很難被損壞并且是高可靠性的；因此可以提供顯示器很難被損壞的顯示裝置。上述電子裝置是便攜式終端設(shè)備；因此，它們的屏幕被相當(dāng)?shù)乜s小。因此，優(yōu)選 通過使用其中將多晶半導(dǎo)體用作通道的薄膜晶體管，以及位于同一基底上的多層導(dǎo)線作為 顯示部分，安裝驅(qū)動(dòng)電路和功能電路例如CPU來獲得微型化。根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)TFT可以由 便宜的有機(jī)材料通過利用印刷方法或液滴排放方法形成，并且在生產(chǎn)步驟中不需要使用昂 貴的抽真空機(jī)器；因此，可以便宜地生產(chǎn)這些電子裝置。此外，上述電子裝置是便攜式終端 設(shè)備；因此，為了增加減薄、質(zhì)輕和微型化方面的價(jià)值，可以使用利用發(fā)光元件的顯示部分。 該實(shí)施方式可以在允許的范圍內(nèi)與上述實(shí)施方式自由地結(jié)合。 該申請(qǐng)基于在2004年8月31日向日本專利局提交的順序號(hào)為No. 2004-251926 的日本專利申請(qǐng)，在這里將其內(nèi)容并入作為參考。
權(quán)利要求
一種顯示裝置，該顯示裝置包括第一柔性基底；第二柔性基底；第一柔性基底和第二柔性基底之間的有機(jī)TFT；與所述有機(jī)TFT電連接的象素電極；普通電極；和象素電極和普通電極之間的包含帶電粒子的微膠囊；其中所述有機(jī)TFT包含柵電極；該柵電極上的柵絕緣膜；該柵絕緣膜上的源電極和漏電極；該源電極和漏電極上的有機(jī)半導(dǎo)體膜；和該有機(jī)半導(dǎo)體膜上的包含絕緣材料的掩模。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述掩模的邊緣和有機(jī)半導(dǎo)體膜的側(cè)表面相互對(duì)準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，該裝置還包括 有機(jī)半導(dǎo)體膜上的無機(jī)膜，其中所述掩模形成在該無機(jī)膜上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述源電極和漏電極的材料與柵電極的材料相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置， 其中所述絕緣材料包括光敏樹脂材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置， 其中所述有機(jī)半導(dǎo)體膜包括并五苯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述第一柔性基底包括選自以下的一種聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘 甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)和聚酰亞胺，且其中所述第二柔性基底包括選自以下的一種聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘 甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)和聚酰亞胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述柵電極包括由有機(jī)物質(zhì)形成的粘結(jié)劑。
9.一種顯示裝置，所述顯示裝置包括 第一柔性基底；第二柔性基底；第一柔性基底和第二柔性基底之間的有機(jī)TFT ； 與所述有機(jī)TFT電連接的象素電極； 普通電極；和象素電極和普通電極之間的包含帶電粒子的微膠囊； 其中所述有機(jī)TFT包含柵電極；該柵電極上的柵絕緣膜； 該柵絕緣膜上的有機(jī)半導(dǎo)體膜； 該有機(jī)半導(dǎo)體膜上的包含絕緣材料的掩模；和 該掩模上的源電極和漏電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其中所述有機(jī)半導(dǎo)體膜具有錐形。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置， 其中所述掩模的邊緣和有機(jī)半導(dǎo)體膜的側(cè)表面相互對(duì)準(zhǔn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，該裝置還包括 有機(jī)半導(dǎo)體膜上的無機(jī)膜， 其中所述掩模形成在該無機(jī)膜上。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置， 其中所述源電極和漏電極的材料與柵電極的材料相同。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置， 其中所述絕緣材料包括光敏樹脂材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置， 其中所述有機(jī)半導(dǎo)體膜包括并五苯。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其中所述第一柔性基底包括選自以下的一種聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酉 甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)和聚酰亞胺，且其中所述第二柔性基底包括選自以下的一種聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酉 甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)和聚酰亞胺。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置， 其中所述柵電極包括由有機(jī)物質(zhì)形成的粘結(jié)劑。
18.一種顯示裝置，所述顯示裝置包括 第一柔性基底； 第二柔性基底；第一柔性基底和第二柔性基底之間的有機(jī)TFT ； 與所述有機(jī)TFT電連接的象素電極； 普通電極；和象素電極和普通電極之間的包含帶電粒子的微膠囊； 其中所述有機(jī)TFT包含 源電極和漏電極；源電極和漏電極上的有機(jī)半導(dǎo)體膜； 該有機(jī)半導(dǎo)體膜上的包含絕緣材料的掩模；和 該掩模上的柵電極。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置， 其中所述掩模的邊緣和有機(jī)半導(dǎo)體膜的側(cè)表面相互對(duì)準(zhǔn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置，該裝置還包括旨(PET)、聚萘 旨(PET)、聚萘有機(jī)半導(dǎo)體膜上的無機(jī)膜， 其中所述掩模形成在該無機(jī)膜上。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中所述源電極和漏電極的材料與柵電極的材料相同。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置， 其中所述絕緣材料包括光敏樹脂材料。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置， 其中所述有機(jī)半導(dǎo)體膜包括并五苯。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中所述第一柔性基底包括選自以下的一種聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘 甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)和聚酰亞胺，且其中所述第二柔性基底包括選自以下的一種聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘 甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)和聚酰亞胺。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置， 其中所述柵電極包括由有機(jī)物質(zhì)形成的粘結(jié)劑。
全文摘要
考慮到有機(jī)TFT的有機(jī)半導(dǎo)體層有可能由于水、光、氧氣等而受到破壞的問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是簡化生產(chǎn)步驟并且提供用來高可靠性地生產(chǎn)具有有機(jī)TFT的半導(dǎo)體裝置。根據(jù)本發(fā)明，含有有機(jī)材料的半導(dǎo)體層是通過使用掩模形成圖案而形成的，因此有機(jī)TFT是在掩模沒有被除去而是保留在半導(dǎo)體層上的狀態(tài)下完成的。另外，通過使用保留的掩?？梢员Ｗo(hù)半導(dǎo)體層免受水、光、氧氣等的破壞。
文檔編號(hào)H01L51/10GK101924124SQ201010197639
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2005年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月31日
發(fā)明者前川慎志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所