CN101689566A - 半导体装置及其制造方法以及图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够以更高密度形成半导体元件的半导体装置及其制造方法。同时提供一种使用了该半导体装置的图像显示装置。所述半导体装置具有：树脂薄膜，其具有通孔；半导体元件，其包括配置在所述通孔的内壁的栅电极、在所述通孔的内部覆盖所述栅电极的绝缘层、在所述通孔的内部配置在所述绝缘层上的有机半导体、与该有机半导体电连接的源电极及漏电极。

Description

半导体装置及其制造方法以及图像显示装置
技术领域
本发明涉及具有有机半导体的半导体装置及其制造方法以及具备了该半导体装置的图像显示装置，特别涉及具有在树脂薄膜上形成的有机半导体的半导体装置及其制造方法以及具备了该半导体装置的图像显示装置。
背景技术
随着信息终端的普及，作为计算机用的显示器，对更加轻量的平板显示器的需求增加。另外，随着信息化的进展，目前，将纸质介质提供的信息电子化的机会增多，作为轻薄且能够轻便携带的手机用显示介质，对电子纸或数码纸的需求也日渐增加(专利文献1等)。
通常在平板型(flat panel)显示装置中，使用利用了液晶、有机EL(有机电致发光)、电泳等的元件来形成显示介质。在上述显示介质中为了确保画面亮度的均匀性和画面重写速度等，主要使用有源驱动元件(TFT元件)作为图像驱动元件。例如，在通常的计算机显示器中在玻璃基板上形成上述TFT元件，并对液晶、有机EL元件等进行密封。
目前，TFT元件主要使用a-Si(非晶硅)、p-Si(多晶硅)等Si半导体。将上述Si半导体(根据需要也可以有金属膜)多层化，将源极、漏极、栅电极顺次形成在基板上，从而制造TFT元件。
在使用了Si半导体的TFT元件的制造中存在以下所示的两个问题。
其一在于，需要多次反复进行溅射等需要真空腔的真空***内的制造处理而形成各层，装置成本、运转成本变得非常庞大。例如，为了形成各层，需要反复进行真空蒸镀、渗杂、光刻法、显影等工序，经过数次工序从而将元件形成在基板上。关于需要开关动作的半导体部分，也需要层叠p型、n型等多种半导体层。在这种现有的基于Si半导体的制造方法中，由于需要对真空腔等制造装置进行大幅度设计变更等原因，使得与显示器画面的大型化的需求对应的设备的变更变得困难。
其二在于，使用的基材局限于具有耐热性的材料，而不能够使用树脂薄膜等轻量且具有挠性的基材。
由于在使用了Si材料的TFT元件的形成中包括加热到例如500～1000℃这样高的温度的工序，因此，基板材料局限于能够在这样高的工序温度中使用的材料，实际上不得不使用玻璃。因此，在利用使用了Si半导体的TFT元件来构成上述的电子纸或数码纸这种薄型显示器时，由于玻璃基板的原因而导致该显示器重，欠缺柔性，因落下等冲击比较容易产生破裂等破损。即，在玻璃基板上形成TFT元件而获得的显示装置中，难于满足对携带用薄型显示器的需求。
作为能够解决上述问题的半导体材料，已知有近年来致力研究的有机半导体材料。有机半导体是具有高电荷传输性的有机化合物，除应用在有机EL元件用的电荷传输性材料之外，还可以用于有机激光振荡元件、有机薄膜晶体管元件(有机TFT元件)。
使用了有机半导体的半导体装置(有机半导体设备)能够在比较低的温度下形成，从而缓和了与基材(基板)相关的耐热性的限制，在透明树脂基板等柔性基材上也能够形成例如TFT元件。另外，通过适当地改良其分子构造，能够得到溶液化的有机半导体，将该有机半导体溶液墨液化，使用包括喷墨式的印刷法，从而能够实现在非活性气氛中等不需要真空的条件下的制造。
使用了印刷方式的印刷电子技术能够进行低温处理的实施(脱高温)、真空处理的缓和(脱真空等优点之外)、不实施光刻工序的处理(脱光刻)。
图15是示意地表示利用印刷方式进行制造的包括有机半导体130的半导体设备(柔性半导体设备)1000的结构的剖视图。半导体设备(半导体装置)1000具有在树脂基材(例如，PET、PI)110上通过印刷层叠各层(120、130、140、150)的构造。在图示的结构中，在树脂基板110上依次形成有配线层120、有机半导体层130、绝缘膜140、配线层150。可以适当改变具体的结构，在有机半导体层130的周围配置源电极120s、漏电极120d、栅电极150g，构筑有机TFT。
这样，在透明树脂基板上形成TFT元件，通过该TFT元件驱动显示材料，从而能够使显示器比现有的显示器轻、富于柔性，即使落下也不会破裂(或者非常不易破裂)。
专利文献1：日本特开2007-67263号公报。
发明内容
在电子纸或数码纸这样的薄型显示器中，对更加小型轻量化的需求提高，为了实现该目的，需要更加高密度地形成半导体装置1000的半导体元件。
同样，在固定型的液晶或有机EL等图像显示装置中，也强烈需求在进行大型化的同时实现轻量化、薄型化，或者强烈地需求与现有技术相同空间中增加像素数的高品质化(高析像化)，为了满足上述需求，需要更加高密度地形成半导体装置1000的半导体元件。
然而，由于半导体装置1000是在树脂110上依次层叠平面的各层(120、130、140、150)而形成的构造，因此，形成的半导体元件的集成密度的提高存在限制。
因此，本发明的目的在于提供一种通过在树脂薄膜基材的内部形成半导体元件，从而能够更加高密度地形成半导体元件的半导体装置及其制造方法。另外，其目的在于提供一种使用在该树脂薄膜基材的内部形成有半导体元件的半导体装置的图像形成装置。
本发明的第一方案提供一种半导体装置，其特征在于，具有：树脂薄膜，其具有通孔；半导体元件，其包括配置在所述通孔的内壁的栅电极、在所述通孔的内部覆盖所述栅电极的绝缘层、在所述通孔的内部配置在所述绝缘层上的有机半导体、与该有机半导体电连接的源电极及漏电极。
本发明的第二方案以第一方案所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述源电极与所述有机半导体的所述一端部整个面接触。
本发明的第三方案以第一或第二方案所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述漏电极与所述有机半导体的所述另一端部整个面接触。
本发明的第四方案以第一～第三方案中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，通过所述源电极、所述漏电极和所述绝缘层密封所述有机半导体。
本发明的第五方案以第一～第四方案中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述有机物半导体具有中空部。
本发明的第六方案以第五方案所述的半导体装置为基础，其特征在于，在所述有机半导体的所述中空部填充有绝缘材料。
本发明的第七方案以第一～第六方案中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述漏电极和所述源电极的至少一方在所述通孔的内部与所述化合物半导体接触。
本发明的第八方案以第一～第七方案中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述树脂薄膜具有由第二通孔和形成在该第二通孔的导电性组合物构成的第二通路，通过该第二通路来电连接配置在所述树脂薄膜的一面上的配线和配置在所述树脂薄膜的另一面上的配线。
本发明的第九方案以第一～第八方案中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，具有：一个面经由第一粘接层与所述树脂薄膜的所述源电极侧的表面接触的第二树脂薄膜；由形成在该第二树脂薄膜的第三通孔和形成在该第三通孔的导电性组合物构成的第三通路，所述源电极经由所述第三通路与配置在所述第二树脂薄膜的另一面的配线电连接。
本发明的第十方案以第九方案所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述源电极埋设于所述第一粘接层。
本发明的第十一方案以第一～第十方案中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，具有：一个面经由第二粘接层与所述树脂薄膜的所述漏电极侧的表面接触的第三树脂薄膜；由形成在所述第三树脂薄膜的第四通孔和形成在该第四通孔的导电性组合物构成的第四通路，所述漏电极经由所述第四通路与配置在所述第三树脂薄膜的另一面上的配线电连接。
本发明的第十二方案以第十一方案所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述漏电极埋设于所述第二粘接层。
本发明的第十三方案以第一～第十二方案中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述有机半导体由高分子有机半导体构成。
本发明的第十四方案以第一～第十三方案中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述有机半导体由低分子有机半导体构成。
本发明的第十五方案以第一～第十四方案中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述树脂薄膜是从聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂及芳香族聚酰胺树脂构成的组中选择的任意一种。
本发明的第十六方案以第一～第十五方案中任一项所述的半导体装置为基础，其特征在于，所述源电极及所述漏电极为贵金属。
本发明的第十七方案提供一种图像显示装置，其特征在于，具备排列有发光元件的显示部和驱动用于该显示部的所述发光元件的驱动电路层，所述驱动电路层包括权利要求1～16中任一项所述的半导体装置。
本发明的第十八方案以第十七方案所述的图像显示装置为基础，其特征在于，将第一～第十六方案中任一项所述的半导体元件用作进行接通/断开的开关晶体管。
本发明的第十九方案以第十七或第十八方案所述的图像显示装置为基础，其特征在于，将第一～第十六方案中任一项所述的半导体元件用作驱动所述发光元件的发光的激励晶体管。
本发明的第二十方案以第十七～第十九方案中任一项所述的图像显示装置为基础，其特征在于，所述发光元件是有机电致发光元件。
本发明的第二十一方案提供一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：在树脂薄膜形成通孔的工序；在所述通孔的内壁配置栅电极的工序；在所述通孔的内部形成覆盖所述栅电极的绝缘层的工序；在所述通孔的内部形成配置在所述绝缘层上的有机半导体的工序；形成与所述有机半导体电连接的源电极及漏电极的工序。
本发明的第二十二方案以第二十一方案所述的半导体装置的制造方法为基础，其特征在于，包括：在第一其他树脂薄膜埋设所述源电极的工序；通过将埋设有所述源电极的所述第一其他树脂薄膜配置在所述树脂薄膜上来电连接所述源电极和所述有机半导体的工序。
本发明的第二十二方案以第二十一或第二十二方案所述的半导体装置的制造方法为基础，其特征在于，包括：在第二其他树脂薄膜埋设所述漏电极的工序；通过将埋设有所述漏电极的所述第二其他树脂薄膜配置在所述树脂薄膜上来电连接所述漏电极和所述有机半导体的工序。
发明效果
通过使用在设置于树脂薄膜的通孔的内部配置包括栅电极、绝缘层、有机半导体的半导体元件的半导体装置，从而能够提供集成密度高的半导体装置及其制造方法。此外，通过使用该半导体装置，从而能够提供实现了薄型化等小型化、轻量化的图像显示装置。
附图说明
图1是示意地表示本发明的实施方式1的半导体装置100的结构的剖视图。
图2是表示与本发明的实施方式1的半导体装置100对应的电路要素的图。
图3是示意地表示本发明的实施方式1的半导体装置101的结构的剖视图。
图4是示意地表示本发明的实施方式1的半导体装置101’的结构的剖视图。
图5是示意地表示本发明的实施方式1的半导体装置102的结构的剖视图。
图6是示意地表示本发明的实施方式1的半导体装置103的结构的剖视图。
图7是示意地表示本发明的实施方式1的半导体装置100的制造方法的剖视图。
图8是示意地表示本发明的实施方式1的半导体装置100的制造方法的剖视图。
图9是示意地表示本发明的实施方式2的半导体装置200的制造方法的剖视图。
图10是示意地表示本发明的实施方式2的半导体装置200的其他制造方法的剖视图。
图11是示意地表示本发明的实施方式3的半导体装置300的结构的剖视图。
图12是示意地表示本发明的实施方式4的图像显示装置500的立体图。
图13是示意地表示本发明的实施方式4的半导体装置400的结构的剖视图。
图14是表示半导体装置400的等效电路的图。
图15示意地表示现有的半导体装置1000的结构的剖视图。
符号说明：10-树脂薄膜，12-粘接层，14-树脂薄膜，15、15A-通孔，17-壁面，20-栅电极，22-配线，24-配线，25-配线图案，30-绝缘层，40s、40s’、40s”-源电极，40d、40d’、40d”-漏电极，42-透明电极，50、50’、50”、50”’-有机半导体部，52-填充材料(绝缘材料)，56-有机EL元件，60-基板构造，62-上基板构造，64-下基板构造，70、72、74-通路，86-加强膜，92、94-配线，100、101、101’、102、103、200、400-半导体装置，100A-开关晶体管，100B-激励晶体管，500-图像显示装置。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，根据需要使用表示特定的方向或位置的用语(例如，“上”、“下”、“右”、“左”及包括这些用语的其他用语)，但这些用语的使用是为了参照附图从而容易理解发明，这些用语的意思并没有限定本发明的技术范围。另外，多个附图中所表示的同一符号的部分表示同一部分或部件。
实施方式1
图1是示意地表示本发明的实施方式1的半导体装置100的截面结构的局部剖视图。在该实施方式1的半导体装置中，在通孔15内设有有机半导体部50。即，半导体装置100具备：形成有通孔15的树脂薄膜(柔性基材)10；形成在通孔15的壁面(内壁)17的金属层20；以在通孔15的内部覆盖金属层20的方式形成的绝缘层30；形成在绝缘层30上的有机半导体部50。并且，源电极40s和漏电极40d与有机半导体部50电连接。
由此，通过有机半导体部50、绝缘层30、金属层20、源电极40s及漏电极40d形成半导体元件(MOSFET)。在该半导体元件，绝缘层30作为栅极绝缘膜发挥作用，金属层20作为栅电极发挥作用。在图1所示的实施方式中，金属层20也在树脂薄膜10的表面(图1的树脂薄膜10的上表面10a和下表面10b)延伸形成，该延伸的金属层20作为配线使用。该配线也可以形成在树脂薄膜10的上表面10a和下表面10b中的一侧或两侧面上。
另外，如图1所示，绝缘层30也可以覆盖金属层20的在树脂薄膜10的上表面10a或下表面10b延伸的部分。
漏电极40d和源电极40s分别与有机半导体部50的一端部(在图1的实施方式中为上方端部)和另一端部(在图1的实施方式中为下方端部)相接而形成。由例如贵金属等金属构成的漏电极40d和源电极40s与有机半导体部50欧姆接触(电连接)。由此，在半导体装置100中，构成图2所示的TFT元件。
这样，在没有形成现有的半导体元件(有机半导体元件)的基材(树脂薄膜)10的通孔内形成TFT等半导体元件。因此，半导体装置100能够有效地利用立体空间，从而能够以高密度形成半导体元件。
接下来，表示半导体装置100的工作原理。
若对栅电极20施加电压，则栅电极附近的与施加在有机半导体部50内的电压的极性相斥的电荷的载流子被排开(产生耗尽层)，进而，若施加某一定以上的电压，则与施加在栅电极的电压的极性相吸的电荷的载流子被吸引到绝缘层30和有机半导体部50的界面而蓄积。在这样的状态下若对源电极40s和漏电极40d之间施加电压，则蓄积在上述界面的载流子通过源电极-漏电极之间的电场进行移动，而被吸收到漏极，从而在源电极-漏电极之间电流产生流动。
通过控制施加到栅电极20的电压而对蓄积到上述界面的载流子量进行调制，从而使在漏电极40d和源电极40s之间流动的电流量发生变化，能够进行例如开关动作。
以下，对半导体装置100的各要素进行详细的说明。
树脂薄膜10例如由聚酰亚胺树脂(PI)、聚酰胺树脂(PA)、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂(PEN)或芳香族聚酰胺树脂构成，这些树脂材料在耐热性、尺寸稳定性、气体屏蔽性的性质上优越，优选用作半导体装置100中的柔性基材(树脂薄膜)10的材料。树脂薄膜10的厚度例如为1～25μm。
形成在树脂薄膜10的通孔15例如是通过激光而形成的截面呈圆形(与树脂薄膜10的平面平行的截面)的贯通孔。通孔15的直径例如为1～25μm。
形成在通孔15的壁面17的金属层20由例如镀铜构成，厚度例如为0.1～18μm。优选金属层20覆盖通孔15的壁面17整体，但也可以仅覆盖通孔15的壁面17的一部分。另外，如上所述，金属层20也可以覆盖树脂薄膜10的上表面10a的一部分及/或树脂薄膜10的下表面10b的一部分而形成。
覆盖金属层20而形成的绝缘层30例如由PVA(聚乙烯醇)、PVP(聚4-乙烯基苯酚)、BCB(苯并环丁烯)及涂敷聚硅氨烷而形成的SiO2等构成。绝缘层30的厚度为能够作为栅极绝缘层而发挥作用的厚度，例如为50～300nm。
有机半导体部50形成为填充在通孔15的内部，与绝缘层30接触。由于能够使绝缘层30和有机半导体部50的接触面积变大，因此优选由有机半导体部50覆盖绝缘层30中位于通孔15的内部的部分的表面(不与金属层20相接的一侧的表面)整体，但通过有机半导体部50仅覆盖一部分也可。
构成有机半导体部50的有机半导体可以使用各种材料。作为使用的有机半导体，优选迁移率高的材料，例如可以举出并五苯。若将有机半导体大致区分，则可以分为高分子材料(例如，聚噻吩或其衍生物)、低分子材料(例如，并五苯，可熔化并五苯)、此外，纳米碳材料(例如，碳纳米管、SiGe纳米线、富勒烯、修饰富勒烯)、无机有机混合材料(例如，(C6H5C2H4NH3)和SnI4的复合系)，任意一种都可以用于有机半导体50。此外，后面进一步叙述有机半导体的其他例。
如图1所示，与有机半导体部50的一端部(在图1中为上方的端部)欧姆接触的漏电极40d与栅电极20分离配置。与有机半导体部50的另一端部(在图1中为下方的端部)欧姆接触的源电极40s与栅电极20分离配置。
优选例如源电极40s和栅电极40d分别在绝缘层30的角部(绝缘层30的与基材20的上表面a平行延伸的部分和与通孔15的壁面17平行的部分相交的部分所形成的角部)与绝缘层30密接等，由此通过覆盖有机半导体部50的源电极40s、栅电极40d和绝缘层30来密封有机半导体部50。
根据该优选方式能够解决在现有的半导体装置1000中产生的以下问题。
即，有机半导体与无机半导体(例如多晶硅)相比，存在以下问题：除迁移率低之外，在没有空气的氧气氛中其迁移率进一步降低。因此，在通过印刷方式形成有机半导体膜140后，会产生在氧的作用下有机半导体层140劣化的情况。
在半导体装置100中，通过密封有机半导体部50而能够抑制通孔15内的有机半导体部50和氧(或空气)发生接触，由此，能够抑制或缓和构成有机半导体部50的有机半导体的时效劣化。
这样，本发明的半导体装置100的最大的一个优点在于，仅通过使源电极40s及漏电极40d与绝缘层30密接，就能够容易地抑制有机半导体部50与氧的接触。
此外，例如在金属层20仅配置在通孔15的壁面17的一部分等，由此绝缘层30经由金属层20仅覆盖通孔15的壁面17的一部分的情况下，也可以通过源电极40s、栅电极40d、绝缘层30和通孔15的壁面17来密封有机半导体部50。
另外，如图1所示，优选有机半导体部50的一端部(在图1中为上方的端部)的整个面与漏电极40d欧姆接触。同样，优选有机半导体部50的另一端部(在图1中为下方的端部)的整个面与栅电极40s欧姆接触。这是为了使源电极40s和有机半导体部50的接触面积及漏电极40d和有机半导体部50的接触面积增加，从而降低电阻。
源电极40s及漏电极40d由能够与有机半导体部50欧姆接触的例如金(Au)那样的贵金属的金属箔构成，其厚度例如为0.02～3μm。
如上所述，在半导体装置100中，栅电极20、源电极40s及漏电极40d可以全部由镀敷等的金属箔形成。
这意味着能够解决现有的半导体装置1000中通过喷墨方式等印刷方式来形成包括栅电极、源电极、漏电极的配线层120、150而产生的以下问题。
即，在现有的半导体装置1000中，若使用通常的金属粒子来形成配线层，则产生在所需的600～1000℃这样高的烧结温度不能使用树脂薄膜基材的问题及使喷墨喷嘴堵塞的问题，因此，使用墨液溶液和微细化到纳米级的金属粒子(纳米膏)的混合物作为配线材料。
然而，纳米膏材料价格极高，且纳米膏材料形成的配线通过烧结纳米级的金属粒子形成，因此，产生因金属粒子表面的氧化膜等而导致的电阻大的问题。
在本实施方式的半导体装置100中，由于不需要使用纳米膏材料，因此与现有的半导体装置1000相比，能够以低价构成包括栅电极、源电极、漏电极的配线，且大幅降低电阻。
接下来，表示半导体装置100的变形例。
图3是表示作为半导体装置100的第一变形例的半导体装置101的剖视图。半导体装置101的有机半导体部50’的内部变为中空。这样的中空构造可以通过如下方法形成：例如，使有机半导体材料分散在溶剂中而涂敷在通孔15内，之后，使该溶剂消失(气化)，从而将有机半导体材料残留在通孔15的壁面(绝缘层30的表面)。另外，也可以通过使有机半导体材料蒸镀在通孔15的壁面(绝缘层30的表面)而形成。
这样，有机半导体部50’具有中空部的半导体装置101具有能够减少使用的有机半导体的量等效果及根据需要可以在该中空部填充其他的材料的效果。
图4是表示半导体装置101的变形例的半导体装置101’的剖视图。在半导体装置101’中，使用了与半导体装置101相同的在内部具有空间的有机半导体装置50’。并且，在该空间通过固态物来填充这一点上与半导体装置110不同。
即，如图4所述，在半导体装置110’的有机半导体部50’中，填充有例如绝缘材料52那样的其他材料。在将例如绝缘材料52填充在有机半导体部50’的内部时，具有提高源电极40s和漏电极40d之间的泄漏电流的防止效果这一特别的效果。
图5是表示半导体装置100的又一变形例的半导体装置102的剖视图。
半导体装置102的有机半导体部50”的长度(通孔15的贯通方向的长度)比通孔15的长度(贯通方向的长度)短。即，仅通孔15的长度方向的一部分由有机半导体部50”填充。而且，如图5所示，源电极40s’和漏电极40d’延伸到通孔15的内部，其结果是，源电极40s’和漏电极40d’在通孔15的内部分别与有机半导体部50”欧姆接触。
半导体装置102具有如下优点：不需要改变通孔15的长度，就能够缩短源电极40s’和漏电极40d’之间的距离。
此外，如下结构的半导体装置也包括在半导体装置102的技术范围内，即，使有机半导体部50”的一端部的面(端面)和绝缘层30的与树脂薄膜10的上表面10a平行延伸的部分(在图5中绝缘层30在上表面10a侧和下表面10b侧两侧都具有延伸部，其中任一个均可)的表面在同一平面(同一面)，仅使有机半导体部50”的另一侧的端面位于通孔15的内部，即，仅使源电极40s’和漏电极40d’中的任意一个在通孔15的内部与有机半导体部50”接触。
图6是表示半导体装置100的另一变形例的半导体装置103的剖视图。半导体装置103的有机半导体部50”’的两侧的端部分别具有凹部。而且，源电极40s”延伸到设置在有机半导体部50”’的一端部的凹部的内部，在该一端部的凹部，源电极40s”与有机半导体部50”’欧姆接触。同样，漏电极40d”延伸到设置在有机半导体部50”’的另一个端部的凹部的内部，在该另一个端部的凹部漏电极40d”与有机半导体部50”’接触。
由此，源电极40s”和漏电极40d”在通孔15的内部分别与有机半导体部50”’欧姆接触。
半导体装置103不需要改变通孔15的长度，就能够缩短源电极40s’和漏电极40d’之间的距离，在该优点上与半导体装置102相同，此外，进而具有不需要增大通孔15的半径就能够增加源电极40s”与有机半导体部50”’的接触面积及漏电极40d”与有机半导体部50”’的接触面积这一优点。
此外，如下所述的半导体装置也包括在半导体装置103的技术范围内，即，有机半导体部50”’仅在其端部的一侧具有凹部，由此，仅源电极40s”和漏电极40d”’中的任意一个在通孔15的内部与有机半导体部50”’接触。
另外，用于形成实施方式1的变形例中的有机半导体部50’、50”、50”’的有机半导体材料与有机半导体部50相同。同样，用于源电极40s’、40s”及漏电极40d’、40d”的材料，与用于源电极40s及漏电极40d的材料相同。
接下来，参照图7(a)到图8(b)，对实施方式1所涉及的半导体装置100的制造方法进行说明。
首先，如图7(a)所示，准备树脂薄膜10。树脂薄膜10例如可以使用厚度为4μm的芳香族聚酰胺树脂薄膜。另外，也可以使用其他树脂薄膜(例如，聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂)。
接下来，如图7(b)所示，在树脂薄膜10形成通孔15后，对通孔15的壁面实施金属镀敷。另外，根据需要对树脂薄膜10的上表面10a及/或下表面10b也实施金属镀敷。之后，使该金属镀敷形成图案，从而形成金属层20。
通孔15例如通过照射激光来形成。或者，也可以使用其他方法(例如，蚀刻等)来形成通孔15。在图7所示的实施方式中，从树脂薄膜10的上方观察到的通孔15的形状为原形，但也可以制成其他形状(椭圆形、长圆形、矩形等)。
金属层20例如由铜(Cu)形成，金属层20例如利用通孔镀敷来形成。即，在在树脂薄膜10形成通孔15之后，进行通孔镀铜，从而在通孔15的壁面形成镀铜(铜箔)。铜箔的厚度例如大约为5μm。之后，将树脂薄膜10的上表面10a及下表面10b所具有的铜箔形成图案，从而形成如图7(b)所示的金属层20。该图案可以通过对铜箔进行蚀刻来执行。该金属层20作为栅电极20发挥作用。
接下来，如图7(c)所示，以覆盖金属层20的方式形成绝缘层30。绝缘层30的形成例如可以通过涂敷绝缘材料来进行。该绝缘层30作为栅极绝缘膜发挥作用。
作为用于形成绝缘层30的绝缘材料的具体涂敷方法，例如可以利用如下等方法：通过电沉积涂敷法进行电沉积涂膜的形成，通过使用了喷涂机的喷涂法或喷墨方式进行涂膜的形成。此外，在图7所示的实施方式中，在将金属层20形成图案后形成绝缘层30，但也可以在将金属层20形成图案前将绝缘层30形成为图案形状，将该绝缘层30作为防蚀涂层而将金属层20形成图案。在这种情况下，作为形成绝缘层30的方法，通过浸渍在整个面上形成绝缘层30后再将其加工成图案形状的方法比较简便。
接下来，如图8(a)所示，在通孔15的内部填充含有有机半导体的材料，从而在通孔15的内部形成有机半导体部50。有机半导体部50的形成例如可以通过印刷来进行。
进而，如图8(b)所示，在有机半导体部50的上端形成漏电极40d，在下端形成源电极40s，从而获得半导体装置100。源电极40s或漏电极40d可以通过在通孔15内填充有有机半导体部50的树脂薄膜10上(上表面10a、下表面10b)形成金属层后，将该金属层形成图案而获得源电极40s或漏电极40d。源电极40s或漏电极40s除通过金属层的形成图案来形成之外，还可以通过层叠等来形成。
这样在半导体装置100中，在通孔15的内部、即由通孔15的壁面围成的部分形成有栅电极20、栅极绝缘层30和有机半导体部50，能够将这些要素容易且高精度地定位。
由此，在半导体装置100中，不会产生通过喷墨方式来形成各层的现有的半导体装置1000所具有的以下问题。
即，在通过喷墨方式来形成各层的情况下，为了在所期望的位置形成所期望的层，需要通过贮料器或其他部件将液态的材料精度良好地保持在规定的位置，从而产生贮料器或其他部件的形成及定位精度的问题。此外，由于通过喷墨印刷将源电极层、漏电极层、有机半导体层、绝缘层、栅电极层等各层数层层叠在基材上，从而形成有机半导体设备，因此导致以下问题：为了确保有机半导体设备的平坦性，有机设备的厚度增加。进而，在这样通过印刷数层层叠时，例如产生因定位的精度等而导致成品率降低这一问题。半导体装置1000越大型化，成品率降低的趋势越强。
特别是，在将半导体装置1000用于有机EL显示器等图像显示装置时，若用于手机级别的小画面尺寸，有时能够承受因印刷方式所导致的上述问题，但是若画面尺寸为大画面(例如，1m级的超大画面)，则上述印刷方式的问题变得显著。
然而，在半导体装置中，若使用激光等则容易将通孔15形成在所期望的位置，因此，由于能够将TFT等半导体元件容易且准确地定位，而不会产生上述这样的问题。
实施方式2
图9是表示本发明的实施方式2的半导体装置200的制造方法的剖视图。图9(e)所示的半导体装置200是具有多个有机半导体部50(或者，晶体管结构TFT))的半导体装置。
以下，参照图9(a)到图9(e)说明半导体装置200的制造方法。
如图9(a)所示，准备树脂薄膜10。树脂薄膜10与实施方式1所示的树脂薄膜相同。
接下来，如图9(b)所示，在树脂薄膜10形成多个通孔15后，形成金属层20。在对树脂薄膜10实施通孔镀敷后，将由该镀敷形成的金属箔形成图案，从而能够形成金属层20。通过该金属箔的形成图案，在树脂薄膜10上除形成了具有覆盖通孔15的壁面的部分的金属层20之外，还形成了配线图案25。
这样获得配线图案25的方法与通过印刷方式形成配线的现有的方法不同，由于镀敷等金属膜不需要使用高价的金属纳米膏，因此能够以低成本获得配线图案。另外，由于配线图案25为铜配线，因此，具有能够简便制作与通过金属纳米膏制成的现有的配线图案相比电阻显著降低的配线图案的优点。
接下来，如图9(c)所示，在金属层20上形成绝缘层30。绝缘层30例如可以通过涂装法来形成。
接下来，如图9(d)所示，在内壁上层叠有金属层20及绝缘层30的通孔15内，填充含有有机半导体的材料，从而形成有机半导体部50。当有机半导体为高分子有机半导体(例如，聚噻吩或其衍生物)时，优选通过印刷处理形成有机半导体部50。另外，当有机半导体为低分子有机半导体(例如，并五苯)时，优选通过蒸镀处理形成有机半导体部50。
其后，如图9(e)所示，以与有机半导体部50接触的方式形成源电极40s、漏电极40d，从而获得本实施方式的半导体装置200。此外，从例如图9(b)可知，金属层20的图案形状能够与有机半导体部50一致而确定适时优选的形状。
这样通过使用图9所示的制造方法能够有效地形成多个有机半导体部50。
此外，如图9(e)所示，对于半导体装置200的多个通孔15的一部分(图9(e)的右侧的通孔15)，也可以不形成晶体管(即，不形成绝缘层30、有机半导体部50、源电极40s及漏电极40d)，将金属层20作为导电性组合物配置在通路内部，而用作电连接树脂薄膜10的一个面的配线与另一面的连接用通孔(通路)。
另外，如图10(a)到(f)详细所示，实施方式2的半导体装置200也可以由层叠有铜箔的树脂薄膜10制造。
首先，如图10(a)所示，准备形成有金属箔(这里为铜箔)20A的树脂薄膜10。接下来，如图10(b)所示，在层叠有铜箔20A的树脂薄膜10形成通孔15。
接下来，如图10(c)所示，在通孔15的内壁通过镀敷形成与铜箔20A连接的金属箔(这里为铜箔)，之后，将铜箔20A形成图案，从而形成金属层20。在本实施方式中，配线图案25与具有覆盖通孔15的内壁的部分的金属层20一起通过该图案形成而形成。
接下来，如图10(d)所示，以覆盖金属层20的方式形成绝缘层30，之后，如图10(e)所示，在通孔15的内部形成有机半导体部50。与上述其他实施方式的情况相同，有机半导体部50的形成只要适当选择各种方法中优选的方法即可。例如，可以通过涂敷、印刷或注入来进行，或者也可以通过蒸镀来进行。
实施方式3
图11是表示本发明的实施方式3的半导体装置300的剖视图。半导体装置300的基板构造具有层叠构造。半导体装置300由包括在通孔15的内部形成有有机半导体部50的树脂薄膜10的基板构造60、隔着基板构造60的上基板构造62和下基板构造64构成。可以使用层叠法容易地制成具有这样的结构的半导体装置300。
基板构造体60包括除实施方式1所示的半导体装置100中源电极40s和漏电极40d之外的结构，与图8(a)、图9(d)、图10(e)所示的基板构造相同。此外，在图11所示的基板(基板构造)60中，除填充有有机半导体部50的通孔15之外，还形成有通孔15A。在通孔15A的壁面具有金属层20。而且，通孔15A和由该金属层20构成的导电性组合物形成层间连接用的通路70。
在半导体装置300的上基板构造62下表面形成有粘接层(或者树脂层)12(包括在上基板构造62中)。在下基板构造64的上表面形成有粘接层(或树脂层)12(包括在下基板构造64中)。上基板构造62和下基板构造64的一方(在图11中为上基板构造62)的粘接层12埋入源电极40s而形成，另外，另一侧(在图11中为下基板构造64)的粘接层12埋入漏电极40d而形成。而且，通过使各自的粘接层12与树脂薄膜10粘接，从而将源电极40s和漏电极40d与有机半导体部50欧姆接触。
这样，半导体装置300具有使用粘接层12使源电极40s及漏电极40d与有机半导体部50接触的结构，因此，能够省略在基板构造60上将源电极40s及漏电极40d形成图案的工序。即，仅通过将具有预先形成了图案的源电极40s和漏电极40d的上基板构造62及下基板构造64层叠在基板构造60，就能够形成与有机半导体部50接触的源电极40s和漏电极40d。
另外，若使用层叠法，则也能够简便地对源电极40s或漏电极40d与有机半导体部50的接触面进行贵金属镀敷。
上基板构造62除上述的粘接层12和源电极40s之外，还包括：配置在粘接层12上的树脂薄膜14；由设置在该树脂薄膜14的通路孔(通孔)及填充在该通路孔的内部的导电性组合物构成的通路72；配置在所述树脂薄膜的与粘接层12相反侧的表面的配线22。
源电极40s经由形成在上基板构造62的树脂薄膜14的通路72与配线22连接。
另一方面，下基板构造64除上述的粘接层12及漏电极40d之外，还包括：配置在粘接层12上(在图13中为粘接层12的下侧)的树脂薄膜14；由设置在该树脂薄膜14的通路孔(通孔)及填充在该通路孔的内部的导电性组合物构成的通路72；由通路孔(通孔)和配置在其内部的导电性组合物构成的通路74；配置在所述树脂薄膜的与粘接层12相反侧的表面的配线24。
漏电极40d经由形成在下基板构造64的树脂薄膜14的通路72，与配线24连接。另外，通路74与形成在基板构造60的层间连接用通孔15A的通路70(镀敷通孔部)电连接。
在半导体装置300中，利用了通过上基板构造62和下基板构造64夹持基板构造60的层间连接构造，其中，基板构造60构成为：在树脂薄膜10形成通孔15，在该通孔15的壁面层叠形成有金属层20和绝缘层30，在该绝缘层30上形成有有机半导体部50。其结果是，能够将半导体装置的构造制成简单的构造，并能够使其生产率提高(即，能够以高生产率形成半导体装置300)。
另外，由于在通孔15内形成有机半导体部50，因此，能够省略现有的使用喷墨的情况所需要的贮料器，而能够容易地实行有机半导体部50的定位控制。进而，通过源电极40s、漏电极40d和绝缘层30来密封有机半导体部50，从而能够抑制有机半导体部50与氧(或空气)接触，能够抑制或缓和因有机半导体部50的经时劣化而导致的迁移率的降低。
此外，由于在通孔15内形成有有机半导体部50，因此，能够回避在图15所示的堆积式的现有的半导体装置1000中产生的问题。即，有机半导体部50的平坦性的问题通过沿通孔15的壁面形成而能够得以解决，另外，位置精度的问题也通过在通孔15内形成而能够得以解决。
进而，通过在通孔15内形成有机半导体部50，相对于基板10的弯曲的应力的施加方向均匀，即，与现有的半导体装置1000相比，能够抑制拉伸引力和压缩应力的不均。
作为构成实施方式3所涉及的有机半导体部50的有机半导体材料，具有与上述说明重复的内容，但可以举出如下所述的材料。(1)从萘、蒽、并四苯、并五苯、并六苯及他们的衍生物构成的组中选择的并苯分子材料、(2)从酞菁系合物、偶氮系化合物及苝系化合物构成的组中选择的颜料及其衍生物、(3)从腙化合物、三苯基甲烷化合物、二苯基甲烷化合物、芪化合物、芳基乙烯基化合物、吡唑啉化合物、三苯胺化合物及三烯丙胺化合物构成的组中选择的低分子化合物及其衍生物、(4)从聚-N-乙烯基咔唑、卤化聚-N-乙烯基咔唑、聚乙烯基芘、聚乙烯基蒽、芘甲醛树脂及乙基咔唑甲醛树脂构成的组中选择的高分子化合物。或者，有机半导体材料也可以是芴酮系、二苯酚合苯醌系、苯醌系、二氢茚酮系、卟啉系、聚噻吩系及聚亚苯基系化合物。
另外，本实施方式的栅电极20、源电极40s、漏电极40d可以通过从铬(Cr)、钛(Ti)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、钨(W)、镍(Ni)、金(Au)、钯(Pd)、铂(Pt)、银(Ag)、锡(Sn)、导电性聚苯胺、导电性聚吡咯、导电性聚噻唑基及导电性聚合体及这些的组合构成的组中选择的材料来构成。此外，源电极40s、漏电极40d也可以通过由Au层和Cr层构成的二层电极或者Au层和Pt层构成的二层电极来构成。
实施方式4
图12是表示本申请发明的图像显示装置(有机EL显示装置)500的切开的剖视图。图像显示装置500具有：规则地排列有多个发光元件56的发光层600；配置有多个用于驱动所述发光元件(接通/断开的控制)的半导体装置400的驱动电路层700；在驱动电路层700上经由数据线92和开关线94供给电流的驱动部800、850。
图13是表示半导体装置400的剖视图。
半导体装置400具有一个与图像显示装置500的一个像素对应的有机EL元件(发光元件)56，是控制该发光元件56的发光元件控制装置。以下，参照图13说明半导体装置400。
半导体装置400具备两个包含在实施方式1中的半导体装置(有机半导体装置)100内的半导体元件(半导体元件100A、半导体元件100B)，其等效电路如图14所示。
两个半导体元件100A、100B中，一个是开关晶体管100A，另一个是激励晶体管100B。另外，半导体元件100A、100B配置在加强膜86(例如，PET、PEN等树脂薄膜)上。
本实施方式的半导体元件100A、100B形成在有机EL元件56下，半导体元件100B与有机EL元件连接。此外，在有机EL元件56上形成有与有机EL元件56电连接的透明电极42。此外，在其上形成有保护膜(例如，PET、PEN等树脂薄膜)84。
图14所示的配线92是数据线，虽然没有在图13中示出，但与配线22电相连，其中，配线22与图13的半导体元件100A的源电极40s连接。半导体配线94是选择线(开关线)，与半导体元件100A的栅电极电相连。
通过驱动部800、850来控制数据线92和开关线94的电流，由此通过半导体元件100A控制从激励晶体管100B向有机EL元件56及透明电极42流动的电流，从而驱动发光元件56发光。即，半导体元件100A用作控制有机EL元件(发光元件)56的接通/断开的开关晶体管。
对于图像显示装置500的结构而言，晶体管等半导体元件在各像素上不仅是设置两个(半导体元件100A和半导体元件100B各一个)，可以设置三个以上，且可以设置本实施方式的半导体装置100的半导体元件作为第三个或其以上的晶体管。
此外，并不局限于半导体装置100，本说明书记载的本申请发明所涉及的全部的半导体装置(例如，半导体装置101、101’、102、103、200、300)中的任意一种半导体元件都能够作为半导体装置400的半导体元件(开关晶体管100A及激励晶体管100B)使用。
另外，也可以在驱动电路层700使用半导体装置200或300来代替半导体装置400。
此外，本发明的全部的半导体装置及其半导体元件并不局限于有机EL显示器，也能够用于其他的图像显示装置(例如，液晶显示装置)，另外，也能够用于电子纸。此外，本发明的全部的半导体装置及其半导体元件可以适用于现在讨论的应用印刷电子技术的各种用途(例如，RF-ID，存储器、MPU、太阳电池、传感器等)。
另外，图像显示装置500也可以使用液晶、等离子体发光元件等其他种类的发光元件来代替上述的有机EL元件，从而能够作为有机EL显示装置以外的例如液晶显示装置、等离子体显示装置等其他种类的图像显示装置使用。
以上，通过优选的实施方式对本发明进行了说明，但该叙述并不是限定事项，当然可以进行各种改变。例如，在上述实施方式中，例示了将半导体装置100以对应于一个设备的方式制作的实例，但并不局限于此，也可以执行以对应于多个设备的方式制作的方法。作为这样的制作方法，可以使用卷对卷制法。另外，通过使用假设将来开发出的高迁移率的有机半导体材料，本实施方式的结构所产生的效果会被利用地更加显著，从而能够获得更大的技术价值。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供一种利用了层间连接构造的简便的构造且集成密度优越的半导体装置。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种半导体装置，其特征在于，具有：
树脂薄膜，其具有通孔；
半导体元件，其包括配置在所述通孔的内壁的栅电极、在所述通孔的内部覆盖所述栅电极的绝缘层、在所述通孔的内部配置在所述绝缘层上的有机半导体、与该有机半导体电连接的源电极及漏电极。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述源电极与所述有机半导体的所述一端部整个面接触。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，
所述漏电极与所述有机半导体的所述另一端部整个面接触。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
通过所述源电极、所述漏电极和所述绝缘层密封所述有机半导体。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述有机半导体具有中空部。
6.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，
在所述有机半导体的所述中空部填充有绝缘材料。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述漏电极和所述源电极的至少一方在所述通孔的内部与所述有机半导体接触。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述树脂薄膜具有由第二通孔和形成在该第二通孔的导电性组合物构成的第二通路，通过该第二通路来电连接配置在所述树脂薄膜的一面上的配线和配置在所述树脂薄膜的另一面上的配线。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
具有：一个面经由第一粘接层与所述树脂薄膜的所述源电极侧的表面接触的第二树脂薄膜；由形成在该第二树脂薄膜的第三通孔和形成在该第三通孔的导电性组合物构成的第三通路，
所述源电极经由所述第三通路与配置在所述第二树脂薄膜的另一面的配线电连接。
10.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，
所述源电极埋设于所述第一粘接层。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
具有：一个面经由第二粘接层与所述树脂薄膜的所述漏电极侧的表面接触的第三树脂薄膜；由形成在所述第三树脂薄膜的第四通孔和形成在该第四通孔的导电性组合物构成的第四通路，
所述漏电极经由所述第四通路与配置在所述第三树脂薄膜的另一面上的配线电连接。
12.根据权利要求11所述的半导体装置，其特征在于，
所述漏电极埋设于所述第二粘接层。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述有机半导体由高分子有机半导体构成。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述有机半导体由低分子有机半导体构成。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述树脂薄膜是从聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂及芳香族聚酰胺树脂构成的组中选择的任意一种。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述源电极及所述漏电极为贵金属。
17.一种图像显示装置，其特征在于，
具备排列有发光元件的显示部和驱动用于该显示部的所述发光元件的驱动电路层，所述驱动电路层包括权利要求1～16中任一项所述的半导体装置。
18.根据权利要求17所述的图像显示装置，其特征在于，
将权利要求1～16中任一项所述的半导体元件用作进行接通/断开的开关晶体管。
19.根据权利要求17或18所述的图像显示装置，其特征在于，
将权利要求1～16中任一项所述的半导体元件用作驱动所述发光元件的发光的激励晶体管。
20.根据权利要求17～19中任一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述发光元件是有机电致发光元件。
21.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：
在树脂薄膜形成通孔的工序；
在所述通孔的内壁配置栅电极的工序；
在所述通孔的内部形成覆盖所述栅电极的绝缘层的工序；
在所述通孔的内部形成配置在所述绝缘层上的有机半导体的工序；
形成与所述有机半导体电连接的源电极及漏电极的工序。
22.根据权利要求21所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：
在第一其他树脂薄膜埋设所述源电极的工序；
通过将埋设有所述源电极的所述第一其他树脂薄膜配置在所述树脂薄膜上来电连接所述源电极和所述有机半导体的工序。
23.根据权利要求21或22所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：
在第二其他树脂薄膜埋设所述漏电极的工序；
通过将埋设有所述漏电极的所述第二其他树脂薄膜配置在所述树脂薄膜上来电连接所述漏电极和所述有机半导体的工序。

Claims (23)

1.一种半导体装置，其特征在于，具有：
树脂薄膜，其具有通孔；
半导体元件，其包括配置在所述通孔的内壁的栅电极、在所述通孔的内部覆盖所述栅电极的绝缘层、在所述通孔的内部配置在所述绝缘层上的有机半导体、与该有机半导体电连接的源电极及漏电极。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述源电极与所述有机半导体的所述一端部整个面接触。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，
所述漏电极与所述有机半导体的所述另一端部整个面接触。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
通过所述源电极、所述漏电极和所述绝缘层密封所述有机半导体。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述有机物半导体具有中空部。
6.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，
在所述有机半导体的所述中空部填充有绝缘材料。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述漏电极和所述源电极的至少一方在所述通孔的内部与所述化合物半导体接触。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述树脂薄膜具有由第二通孔和形成在该第二通孔的导电性组合物构成的第二通路，通过该第二通路来电连接配置在所述树脂薄膜的一面上的配线和配置在所述树脂薄膜的另一面上的配线。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
具有：一个面经由第一粘接层与所述树脂薄膜的所述源电极侧的表面接触的第二树脂薄膜；由形成在该第二树脂薄膜的第三通孔和形成在该第三通孔的导电性组合物构成的第三通路，
所述源电极经由所述第三通路与配置在所述第二树脂薄膜的另一面的配线电连接。
10.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，
所述源电极埋设于所述第一粘接层。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
具有：一个面经由第二粘接层与所述树脂薄膜的所述漏电极侧的表面接触的第三树脂薄膜；由形成在所述第三树脂薄膜的第四通孔和形成在该第四通孔的导电性组合物构成的第四通路，
所述漏电极经由所述第四通路与配置在所述第三树脂薄膜的另一面上的配线电连接。
12.根据权利要求11所述的半导体装置，其特征在于，
所述漏电极埋设于所述第二粘接层。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述有机半导体由高分子有机半导体构成。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述有机半导体由低分子有机半导体构成。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述树脂薄膜是从聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂及芳香族聚酰胺树脂构成的组中选择的任意一种。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述源电极及所述漏电极为贵金属。
17.一种图像显示装置，其特征在于，
具备排列有发光元件的显示部和驱动用于该显示部的所述发光元件的驱动电路层，所述驱动电路层包括权利要求1～16中任一项所述的半导体装置。
18.根据权利要求17所述的图像显示装置，其特征在于，
将权利要求1～16中任一项所述的半导体元件用作进行接通/断开的开关晶体管。
19.根据权利要求17或18所述的图像显示装置，其特征在于，
将权利要求1～16中任一项所述的半导体元件用作驱动所述发光元件的发光的激励晶体管。
20.根据权利要求17～19中任一项所述的图像显示装置，其特征在于，
所述发光元件是有机电致发光元件。
21.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：
在树脂薄膜形成通孔的工序；
在所述通孔的内壁配置栅电极的工序；
在所述通孔的内部形成覆盖所述栅电极的绝缘层的工序；
在所述通孔的内部形成配置在所述绝缘层上的有机半导体的工序；
形成与所述有机半导体电连接的源电极及漏电极的工序。
22.根据权利要求21所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：
在第一其他树脂薄膜埋设所述源电极的工序；
通过将埋设有所述源电极的所述第一其他树脂薄膜配置在所述树脂薄膜上来电连接所述源电极和所述有机半导体的工序。
23.根据权利要求21或22所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：
在第二其他树脂薄膜埋设所述漏电极的工序；
通过将埋设有所述漏电极的所述第二其他树脂薄膜配置在所述树脂薄膜上来电连接所述漏电极和所述有机半导体的工序。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010040897A (ja) * 2008-08-07 2010-02-18 Sony Corp 有機薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタの製造方法、および電子機器
CN102812541B (zh) * 2011-03-24 2016-02-03 松下知识产权经营株式会社 挠性半导体装置及其制造方法、以及使用挠性半导体装置的图像显示装置及其制造方法
US20140015405A1 (en) * 2012-07-12 2014-01-16 Elementech International Co., Ltd. Light emitting diode module
KR101631746B1 (ko) * 2013-05-08 2016-07-07 주식회사 잉크테크 인쇄회로기판의 제조방법 및 인쇄회로기판
JP6388450B2 (ja) * 2013-08-13 2018-09-12 太陽インキ製造株式会社 アルカリ現像型光硬化性熱硬化性樹脂組成物およびそれを用いたプリント配線板
US9166188B1 (en) * 2014-06-10 2015-10-20 Arolltech Co., Ltd. Organic light emitting diode device
JP6950747B2 (ja) * 2017-11-16 2021-10-13 株式会社村田製作所 樹脂多層基板、電子部品およびその実装構造
WO2019098011A1 (ja) * 2017-11-16 2019-05-23 株式会社村田製作所 樹脂多層基板、電子部品およびその実装構造

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5668391A (en) * 1995-08-02 1997-09-16 Lg Semicon Co., Ltd. Vertical thin film transistor
JP3736607B2 (ja) * 2000-01-21 2006-01-18 セイコーエプソン株式会社 半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
DE10142913B4 (de) * 2001-08-27 2004-03-18 Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh Vertikale Transistoranordnung mit einem flexiblen, aus Kunststofffolien bestehenden Substrat und Verfahren zu deren Herstellung
JP2003086804A (ja) 2001-09-07 2003-03-20 Seiko Epson Corp 有機半導体装置
JP4269134B2 (ja) * 2001-11-06 2009-05-27 セイコーエプソン株式会社 有機半導体装置
JP4878429B2 (ja) * 2002-07-22 2012-02-15 株式会社リコー 能動素子及びそれを有するｅｌ表示素子
US7242591B2 (en) * 2002-10-08 2007-07-10 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Wiring board incorporating components and process for producing the same
JP4104445B2 (ja) * 2002-12-12 2008-06-18 株式会社イデアルスター 線状のデバイス
EP1434282A3 (en) * 2002-12-26 2007-06-27 Konica Minolta Holdings, Inc. Protective layer for an organic thin-film transistor
DE10339529A1 (de) 2003-08-21 2005-03-24 Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh Vertikaler Nano-Transistor, Verfahren zu seiner Herstellung und Speicheranordnung
JP4762522B2 (ja) * 2003-10-28 2011-08-31 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
KR100688768B1 (ko) * 2004-12-30 2007-03-02 삼성전기주식회사 칩 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조 방법
JP2007067263A (ja) 2005-09-01 2007-03-15 Konica Minolta Holdings Inc 有機半導体材料、有機半導体膜、有機半導体デバイス及び有機薄膜トランジスタ
JP2007103584A (ja) * 2005-10-03 2007-04-19 Ricoh Co Ltd トランジスタ素子、表示装置およびこれらの製造方法
WO2007064334A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-07 Advanced Micro Devices, Inc. Polymer-based transistor devices, methods, and systems

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