JP2002314093A - 半導体デバイスのカプセル化方法 - Google Patents
半導体デバイスのカプセル化方法Info
- Publication number
- JP2002314093A JP2002314093A JP2002043700A JP2002043700A JP2002314093A JP 2002314093 A JP2002314093 A JP 2002314093A JP 2002043700 A JP2002043700 A JP 2002043700A JP 2002043700 A JP2002043700 A JP 2002043700A JP 2002314093 A JP2002314093 A JP 2002314093A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- encapsulation
- encapsulating material
- deposition
- organic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 title abstract description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 21
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 7
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 claims abstract 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 23
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 17
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 claims description 8
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 3
- LVEULQCPJDDSLD-UHFFFAOYSA-L cadmium fluoride Chemical compound F[Cd]F LVEULQCPJDDSLD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims 2
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910003471 inorganic composite material Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 24
- 230000037230 mobility Effects 0.000 description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000301 poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) polymer Polymers 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 3
- -1 for example Substances 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N pentacene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC5=CC=CC=C5C=C4C=C3C=C21 SLIUAWYAILUBJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005516 deep trap Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 229920003055 poly(ester-imide) Polymers 0.000 description 1
- 229920003217 poly(methylsilsesquioxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
- H10K10/80—Constructional details
- H10K10/88—Passivation; Containers; Encapsulations
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
- H10K10/466—Lateral bottom-gate IGFETs comprising only a single gate
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
- H10K50/844—Encapsulations
- H10K50/8445—Encapsulations multilayered coatings having a repetitive structure, e.g. having multiple organic-inorganic bilayers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/311—Phthalocyanine
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】低い温度で堆積可能であり、かつ必要とされる
カプセル化特性を提供することのできるカプセル化材料
を提供すること。 【解決手段】 本発明は、半導体デバイスの性能を向上
させる環境下で半導体デバイス上にカプセル化材料を堆
積するステップを有し、前記カプセル化材料は、無機誘
電体材料と、有機−無機混成材料と、無機ポリマーと、
シリコンポリマーと、金属ポリマー積層化されたカプセ
ル化材料と、前記の材料のいずれか材料のの多層構造物
からなるグループから選択される。カプセル化材料はシ
ランと残りが窒素のガス流とアンモニア流とで堆積され
る。具体的には、前記カプセル化材料は、ＳｉＯｘとＳ
ｉＮｘ（Ｘは０．１〜１０）、である。
カプセル化特性を提供することのできるカプセル化材料
を提供すること。 【解決手段】 本発明は、半導体デバイスの性能を向上
させる環境下で半導体デバイス上にカプセル化材料を堆
積するステップを有し、前記カプセル化材料は、無機誘
電体材料と、有機−無機混成材料と、無機ポリマーと、
シリコンポリマーと、金属ポリマー積層化されたカプセ
ル化材料と、前記の材料のいずれか材料のの多層構造物
からなるグループから選択される。カプセル化材料はシ
ランと残りが窒素のガス流とアンモニア流とで堆積され
る。具体的には、前記カプセル化材料は、ＳｉＯｘとＳ
ｉＮｘ（Ｘは０．１〜１０）、である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
カプセル化方法に関する。
カプセル化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイス、特に薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）の特性はある種の環境で劣化することがあ
る。かくして適宜のカプセル化材料が探索されている。
特に興味深いものは有機半導体デバイスのカプセル化で
あるが、その理由は有機半導体材料は価格の安い非ガラ
ス製基板と適合性を有するからである。コンフォーマル
なコーティングを有機トランジスタデバイスに塗布して
デバイスの劣化を阻止している。
（ＴＦＴ）の特性はある種の環境で劣化することがあ
る。かくして適宜のカプセル化材料が探索されている。
特に興味深いものは有機半導体デバイスのカプセル化で
あるが、その理由は有機半導体材料は価格の安い非ガラ
ス製基板と適合性を有するからである。コンフォーマル
なコーティングを有機トランジスタデバイスに塗布して
デバイスの劣化を阻止している。
【０００３】しかしコーティングはデバイスの性能を劣
化させたり故障の原因となることがある。このようなメ
カニズムには、化学的劣化及び半導体フィルム又はドレ
イン電極とソース電極のコーティングあるいは厚膜化に
より導入されるトラップを含まれる。さらにまた従来の
アプリケーションに適した多くのカプセル化材料は、有
機ＴＦＴ素子の溶融温度に近いあるいはそれ以上の高い
堆積温度を必要とする傾向がある。かくして十分低い温
度でもって形成可能であり、かつ必要とされるカプセル
化特性を提供することのできるカプセル化材料に対する
必要性が高まっている。
化させたり故障の原因となることがある。このようなメ
カニズムには、化学的劣化及び半導体フィルム又はドレ
イン電極とソース電極のコーティングあるいは厚膜化に
より導入されるトラップを含まれる。さらにまた従来の
アプリケーションに適した多くのカプセル化材料は、有
機ＴＦＴ素子の溶融温度に近いあるいはそれ以上の高い
堆積温度を必要とする傾向がある。かくして十分低い温
度でもって形成可能であり、かつ必要とされるカプセル
化特性を提供することのできるカプセル化材料に対する
必要性が高まっている。
【０００４】有機半導体材料の半導体特性を向上させる
技術、例えば特定の環境下でアニーリングするステップ
が開発されている。電界効果移動度を変化させずに、ト
ランジスタのオフ電流を低下するのに役立つ二つの方法
が見いだされている。第一の方法においては、アンモニ
ア水酸化物溶液（ammonium hydroxide aqueous solu
tion）にN２を気泡状態で通過させることにより、フィ
ルムをアンモニアで処理している。同一の方法を用いて
導電性ポリマーの抵抗率を変化させている。熱処理例え
ば１００℃で５分間Ｎ２の雰囲気中でサンプルを加熱す
ることにより、オフ電流を低下させることができる。
技術、例えば特定の環境下でアニーリングするステップ
が開発されている。電界効果移動度を変化させずに、ト
ランジスタのオフ電流を低下するのに役立つ二つの方法
が見いだされている。第一の方法においては、アンモニ
ア水酸化物溶液（ammonium hydroxide aqueous solu
tion）にN２を気泡状態で通過させることにより、フィ
ルムをアンモニアで処理している。同一の方法を用いて
導電性ポリマーの抵抗率を変化させている。熱処理例え
ば１００℃で５分間Ｎ２の雰囲気中でサンプルを加熱す
ることにより、オフ電流を低下させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】デバイスをアンモニア
環境下でアニーリングするステップから取り出すと、そ
のような性能向上の効果は時間とともに消滅していく。
従って、性能向上を維持する方法が必要とされている。
環境下でアニーリングするステップから取り出すと、そ
のような性能向上の効果は時間とともに消滅していく。
従って、性能向上を維持する方法が必要とされている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施例は、カ
プセル化された半導体デバイス及びカプセル化方法に関
連し、カプセル化材料がデバイスの性能を向上させる環
境（雰囲気）中でデバイス上に堆積される。本発明で開
示されたカプセル化材料は、有機ポリマーと、シリコン
ポリマーと、金属／ポリマー積層化カプセル化材料であ
る。本発明のカプセル化を形成する雰囲気（環境）は、
不活性、還元状態のアンモニアガス環境を含む。本発明
の実施例は、有機半導体デバイスのカプセル化方法に適
用可能である。更に本発明はカプセル化されたトランジ
スタ及び半導体デバイスを示す。
プセル化された半導体デバイス及びカプセル化方法に関
連し、カプセル化材料がデバイスの性能を向上させる環
境（雰囲気）中でデバイス上に堆積される。本発明で開
示されたカプセル化材料は、有機ポリマーと、シリコン
ポリマーと、金属／ポリマー積層化カプセル化材料であ
る。本発明のカプセル化を形成する雰囲気（環境）は、
不活性、還元状態のアンモニアガス環境を含む。本発明
の実施例は、有機半導体デバイスのカプセル化方法に適
用可能である。更に本発明はカプセル化されたトランジ
スタ及び半導体デバイスを示す。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施例により半導体デバ
イスの特性を向上させこれらの特性の劣化を防ぐ。半導
体材料をカプセル化するキャップ層が堆積され半導体の
特性を劣化させる外部材料から半導体材料を保護する。
イスの特性を向上させこれらの特性の劣化を防ぐ。半導
体材料をカプセル化するキャップ層が堆積され半導体の
特性を劣化させる外部材料から半導体材料を保護する。
【０００８】電界効果移動度（μＦＥ）とオン／オフ比
を最適化することにより、ＴＦＴの性能を最大にするこ
とができる。前者はデバイスの中に誘導されたオン電流
（Ｉ ＯＮ）の絶対値に関連し、ソース―ドレイン電圧に
関して線形であり、下の式（１）、（２）で飽和する
（ソース―ドレイン電圧に無関係となる）ような系で規
定される。 ＩＯＮ＝［ＷＣｉμＦＥＶＤ（ＶＧ−ＶＯ）］／Ｌ （１） ＩＯＮ＝［ＷＣｉμＦＥ（ＶＧ−ＶＯ）２］／２Ｌ （２） ここでＷはチャネル幅であり、Ｌはチャネル長さであ
り、Ｃｉはゲート誘電体層の単位面積あたりのキャパシ
タンスであり、ＶＤはドレイン−ソース電圧で有り、Ｖ
Ｇはゲート−ソース電圧でＶＯは式値電圧である。式
（２）はゲート電界がない場合に流れる電流ＩＯｆｆに
対する電流を表し次式の通りである Ｉｏｎ／Ｉｏｆｆ＝μＦＥＣｉＶＧ／２μｒρｈ （ ３） μｒは残留チャージ（電荷）の移動度であり、ρはその
密度であり、ｈは半導体層の高さである。
を最適化することにより、ＴＦＴの性能を最大にするこ
とができる。前者はデバイスの中に誘導されたオン電流
（Ｉ ＯＮ）の絶対値に関連し、ソース―ドレイン電圧に
関して線形であり、下の式（１）、（２）で飽和する
（ソース―ドレイン電圧に無関係となる）ような系で規
定される。 ＩＯＮ＝［ＷＣｉμＦＥＶＤ（ＶＧ−ＶＯ）］／Ｌ （１） ＩＯＮ＝［ＷＣｉμＦＥ（ＶＧ−ＶＯ）２］／２Ｌ （２） ここでＷはチャネル幅であり、Ｌはチャネル長さであ
り、Ｃｉはゲート誘電体層の単位面積あたりのキャパシ
タンスであり、ＶＤはドレイン−ソース電圧で有り、Ｖ
Ｇはゲート−ソース電圧でＶＯは式値電圧である。式
（２）はゲート電界がない場合に流れる電流ＩＯｆｆに
対する電流を表し次式の通りである Ｉｏｎ／Ｉｏｆｆ＝μＦＥＣｉＶＧ／２μｒρｈ （ ３） μｒは残留チャージ（電荷）の移動度であり、ρはその
密度であり、ｈは半導体層の高さである。
【０００９】「オフ状態」とは、あるソース−ドレイン
電圧に対しソース電極とドレイン電極間にほとんど電流
が流れない状態として定義され、一方「オン状態」と
は、その電圧でソース−ドレイン電流が流れる状態を意
味する。２つの状態の切り替えは、ゲート誘電体層を介
してゲート電極から半導体−誘電体層のインターフェイ
スへの電界を印加すること及び除去により行われる（印
加時にキャパシタにチャージする）。
電圧に対しソース電極とドレイン電極間にほとんど電流
が流れない状態として定義され、一方「オン状態」と
は、その電圧でソース−ドレイン電流が流れる状態を意
味する。２つの状態の切り替えは、ゲート誘電体層を介
してゲート電極から半導体−誘電体層のインターフェイ
スへの電界を印加すること及び除去により行われる（印
加時にキャパシタにチャージする）。
【００１０】ＴＦＴが、いわゆる蓄積モードで動作する
ときには、キャパシタの半導体側上のソースから注入さ
れたチャージ（電荷）は移動し、ソース−ドレイン間に
「チャネル」電流を流す。ｐ型の半導体ではキャリアは
ホールであり、電子受動型材料はｎ型であり、電子のチ
ャネルを形成する。ゲート電界が存在しない場合にはチ
ャネルも存在せず、理想的にはソース−ドレイン間に導
通はない。しかし実際には、半導体内の不純物により、
あるいはリークパスによりオフ電流が流れる。
ときには、キャパシタの半導体側上のソースから注入さ
れたチャージ（電荷）は移動し、ソース−ドレイン間に
「チャネル」電流を流す。ｐ型の半導体ではキャリアは
ホールであり、電子受動型材料はｎ型であり、電子のチ
ャネルを形成する。ゲート電界が存在しない場合にはチ
ャネルも存在せず、理想的にはソース−ドレイン間に導
通はない。しかし実際には、半導体内の不純物により、
あるいはリークパスによりオフ電流が流れる。
【００１１】本発明の実施例は、有機半導体デバイスの
カプセル化に特に適したものであり、そのため、本発明
はこのようなデバイスに適用する例を主に説明する。カ
プセル化されたＴＦＴの実施例の構造を図１、２に示
す。これらは有機ＴＦＴ又はポリマーＴＦＴである。当
業者も理解出来るように、本発明の実施例は他のタイプ
の活性層又は半導体層を有するデバイス、例えば無機層
又は有機−無機の混成層にも適用可能である。活性層の
材料は、フッ化カドミウム（cadmium sulfide）と、ペ
ンタシーン（pentacene）と、ＦＣｕＰｃと、regioregu
lar poly（3-hexylthiophene）（ＰＨＴ）。必ずしも必
要なことではないが、堆積方法が好ましく、３００℃以
下更に好ましくは１３０℃以下の基板温度で半導体を堆
積するのが好ましい。
カプセル化に特に適したものであり、そのため、本発明
はこのようなデバイスに適用する例を主に説明する。カ
プセル化されたＴＦＴの実施例の構造を図１、２に示
す。これらは有機ＴＦＴ又はポリマーＴＦＴである。当
業者も理解出来るように、本発明の実施例は他のタイプ
の活性層又は半導体層を有するデバイス、例えば無機層
又は有機−無機の混成層にも適用可能である。活性層の
材料は、フッ化カドミウム（cadmium sulfide）と、ペ
ンタシーン（pentacene）と、ＦＣｕＰｃと、regioregu
lar poly（3-hexylthiophene）（ＰＨＴ）。必ずしも必
要なことではないが、堆積方法が好ましく、３００℃以
下更に好ましくは１３０℃以下の基板温度で半導体を堆
積するのが好ましい。
【００１２】代表的な製造方法はゲート電極１０２を最
初に基板１０４上に形成する。基板材料の一例は、ガラ
ス、シリコン、プラスチックを含む。プラスチックは例
えばポリエステル又はポリイミドである。ゲート材料の
例は、金、銀、導電性ポリマー、導電性酸化物、例えば
インジウムスズ酸化物である。導電性ポリマーの例とし
ては、ポリアニリン（polyaniline）とポリティオヘン
（polytionphene）である。
初に基板１０４上に形成する。基板材料の一例は、ガラ
ス、シリコン、プラスチックを含む。プラスチックは例
えばポリエステル又はポリイミドである。ゲート材料の
例は、金、銀、導電性ポリマー、導電性酸化物、例えば
インジウムスズ酸化物である。導電性ポリマーの例とし
ては、ポリアニリン（polyaniline）とポリティオヘン
（polytionphene）である。
【００１３】ゲート金属１０２を形成した後、ゲート誘
電体層１０６を堆積してゲート電極１０２と基板１０４
をコーティングする。この実施例においてはＳｉＯ２が
誘電体として用いられる。ゲート誘電体材料は、無機材
料と、ポリマー材料と、無機／有機組成物とを含む。無
機誘電体材料は、例えばＳｉＮｘ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ
ｘを含む。ポリマー誘電体材料は、例えばポリイミド、
ガラスレジンを含む。無機／有機組成物の例は、酸化チ
タンのナノ粒子とポリイミドとを混合したものである。
誘電体層は、例えば低圧、プラズマ強化ＣＶＤと、蒸着
と、スピンキャスティングと、スパッタリングのいずれ
かで堆積される。ゲート誘電体層の厚さは、約１００〜
１０００ｎｍである。
電体層１０６を堆積してゲート電極１０２と基板１０４
をコーティングする。この実施例においてはＳｉＯ２が
誘電体として用いられる。ゲート誘電体材料は、無機材
料と、ポリマー材料と、無機／有機組成物とを含む。無
機誘電体材料は、例えばＳｉＮｘ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ
ｘを含む。ポリマー誘電体材料は、例えばポリイミド、
ガラスレジンを含む。無機／有機組成物の例は、酸化チ
タンのナノ粒子とポリイミドとを混合したものである。
誘電体層は、例えば低圧、プラズマ強化ＣＶＤと、蒸着
と、スピンキャスティングと、スパッタリングのいずれ
かで堆積される。ゲート誘電体層の厚さは、約１００〜
１０００ｎｍである。
【００１４】本発明の一実施例においては、ＳｉＯ２が
３００Åの厚さに堆積される。ソース電極１０８とゲー
ト電極１１０は、図２に示すようにゲート誘電体層１０
６の上に直接形成され、図１（上部接点型）では、活性
化層１１２の上に直接形成される。図２に示すように、
ソース電極１０８とゲート電極１１０がゲート誘電体層
１０６上に形成されている時には、活性化層１１２がソ
ース電極１０８とゲート電極１１０とをカバーし、カプ
セル化材料層１１４がデバイスの保護用キャップ層を構
成する。
３００Åの厚さに堆積される。ソース電極１０８とゲー
ト電極１１０は、図２に示すようにゲート誘電体層１０
６の上に直接形成され、図１（上部接点型）では、活性
化層１１２の上に直接形成される。図２に示すように、
ソース電極１０８とゲート電極１１０がゲート誘電体層
１０６上に形成されている時には、活性化層１１２がソ
ース電極１０８とゲート電極１１０とをカバーし、カプ
セル化材料層１１４がデバイスの保護用キャップ層を構
成する。
【００１５】ＴＦＴの代表的な要件は次の通りである。 ＩＯＮ １−２μＡ ＩＯＦＦ ＜10ｐＡ（理想） 応答時間 ＜１μｓ これらの要件を満たす値は、非放射型ディスプレイ（no
n-emmisive-display）に対応する。これらの値はビデオ
レートの要件が緩和された時には、若干異なるものとな
る。オン／オフの比率が維持されるならば、オン電流の
要件は更に低くすることができる。応答時間はこれらの
場合より高くすることも可能である。
n-emmisive-display）に対応する。これらの値はビデオ
レートの要件が緩和された時には、若干異なるものとな
る。オン／オフの比率が維持されるならば、オン電流の
要件は更に低くすることができる。応答時間はこれらの
場合より高くすることも可能である。
【００１６】本発明の一実施例においては、必要とされ
る応答時間により、３つの重要な時間が１μｓとなる必
要がある、すなわち３つの重要な時間とは、ソース−ド
レイン間のキャリアの移動時間と、デバイスのＲＣ時定
数と、チャネル導電性の応答時間である。これらの時間
の内の第一の時間は容易に満足することができる、すな
わち移動度が０．１Ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上の場合には、移
動時間は３−５μｍであり、チャネル時間は１μｓ以下
である。トランジスタのＲＯＮＣｉ時定数は適切に設計
されたデバイスにおいては問題になる可能性が低い。し
かしチャネル導電性応答時間は長くなるが、その理由は
深いトラップをチャージしたりディスチャージしたりす
る運動量が必要だからである。
る応答時間により、３つの重要な時間が１μｓとなる必
要がある、すなわち３つの重要な時間とは、ソース−ド
レイン間のキャリアの移動時間と、デバイスのＲＣ時定
数と、チャネル導電性の応答時間である。これらの時間
の内の第一の時間は容易に満足することができる、すな
わち移動度が０．１Ｃｍ２／Ｖ−ｓ以上の場合には、移
動時間は３−５μｍであり、チャネル時間は１μｓ以下
である。トランジスタのＲＯＮＣｉ時定数は適切に設計
されたデバイスにおいては問題になる可能性が低い。し
かしチャネル導電性応答時間は長くなるが、その理由は
深いトラップをチャージしたりディスチャージしたりす
る運動量が必要だからである。
【００１７】本発明の一実施例においては、半導体デバ
イス例えばトランジスタデバイスを処理して性能パラメ
ータ（例えば電界効果移動度オン／オフ比）を向上させ
る環境下にデバイスを置きながらカプセル化する。その
ようにすることによりデバイスの性能の改善は維持され
かつ動作環境のもとで起こる劣化にた対しカプセル化層
が保護する。動作環境とは、不活性環境、アンモニア環
境、還元環境、水素環境、ヘリウム環境である。さらに
別の環境とはデバイスの性能に悪影響を及ぼすような材
料を取り除く環境である。
イス例えばトランジスタデバイスを処理して性能パラメ
ータ（例えば電界効果移動度オン／オフ比）を向上させ
る環境下にデバイスを置きながらカプセル化する。その
ようにすることによりデバイスの性能の改善は維持され
かつ動作環境のもとで起こる劣化にた対しカプセル化層
が保護する。動作環境とは、不活性環境、アンモニア環
境、還元環境、水素環境、ヘリウム環境である。さらに
別の環境とはデバイスの性能に悪影響を及ぼすような材
料を取り除く環境である。
【００１８】カプセル化材料をプラズマ強化気相成長
（ＰＥＣＶＤ）チェンバ内例えばプラズマサーム（ＴＭ
７９０）でデバイス上に堆積する。ここに開示した堆積
技術は、真空蒸着とスピンオンコーティングを含む。他
の堆積方法は、それらがカプセル化材料と半導体デバイ
スに適合する限り用いることが出来る。デバイスに保護
を与えるどのようなカプセル化材料も用いることが出来
る。
（ＰＥＣＶＤ）チェンバ内例えばプラズマサーム（ＴＭ
７９０）でデバイス上に堆積する。ここに開示した堆積
技術は、真空蒸着とスピンオンコーティングを含む。他
の堆積方法は、それらがカプセル化材料と半導体デバイ
スに適合する限り用いることが出来る。デバイスに保護
を与えるどのようなカプセル化材料も用いることが出来
る。
【００１９】動作環境に対しデバイスに保護を与え、デ
バイスの損傷を引き起こさないようなどのようなカプセ
ル化材料も用いることが出来る。カプセル化材の化学量
論的組成は、カプセル化材料の特性を最適するよう調整
される。カプセル化材料は、単一の層あるいは複数の層
を含んでもよい。代表的なカプセル化材料は、これに限
定されるものではなが、無機誘電体材料、有機−無機混
成材料、有機ポリマー、シリコンポリマー、金属／ポリ
マーのような多層構造材料を含む。
バイスの損傷を引き起こさないようなどのようなカプセ
ル化材料も用いることが出来る。カプセル化材の化学量
論的組成は、カプセル化材料の特性を最適するよう調整
される。カプセル化材料は、単一の層あるいは複数の層
を含んでもよい。代表的なカプセル化材料は、これに限
定されるものではなが、無機誘電体材料、有機−無機混
成材料、有機ポリマー、シリコンポリマー、金属／ポリ
マーのような多層構造材料を含む。
【００２０】多層構造（積層構造）のカプセル化材料
（例えば金属／ポリマーのカプセル化材料）はいかなる
数の層を含んでもよい。無機誘電体材料の例は、ＳiＮx
とＳiＯxである。本発明の一実施例においてはカプセル
化材料はＳiＮx化合物とＳiＯx化合物の混合物である。
カプセル化材料は、ＳiＮx化合物またはＳiＯx化合物の
一種類を含んでもよい。ここで、ＳiＮxとＳiＯx、に対
するＸの値は０．１から１０の範囲である。
（例えば金属／ポリマーのカプセル化材料）はいかなる
数の層を含んでもよい。無機誘電体材料の例は、ＳiＮx
とＳiＯxである。本発明の一実施例においてはカプセル
化材料はＳiＮx化合物とＳiＯx化合物の混合物である。
カプセル化材料は、ＳiＮx化合物またはＳiＯx化合物の
一種類を含んでもよい。ここで、ＳiＮxとＳiＯx、に対
するＸの値は０．１から１０の範囲である。
【００２１】堆積に用いられるチェンバの圧力と無線周
波数（ＲＦ）は、カプセル化材料と、ガス数の流速と、
ガス流の内容物に少なくても一部は依存する。
波数（ＲＦ）は、カプセル化材料と、ガス数の流速と、
ガス流の内容物に少なくても一部は依存する。
【００２２】以下の実験例においては、カプセル化材料
が、１３０℃の温度でＰＥＣＶＤチェンバ内でシリコン
性基板上に堆積された。ＳiＮｘがチェンバの圧力が９
００ミリトールで２５ワットの無線周波数（ＲＦ）で、
シランが２％残りが窒素からなる２００sccmのガス流
と、２．３sccmのアンモニアガス流と、９００sccmの窒
素ガス流を用いて堆積された。この温度におけるＳiＮ
ｘの堆積速度は、１１nm／分である。さらなる別の実験
ではＳiＯ２をカプセル化材料として用いた。ＳiＯ２の
フィルムの堆積条件はガスのパラメータが、シランが２
％で残りの窒素の４３０sccmのガス流と、８００sccmの
酸化窒素のガス流であることを除いて同じであった。Ｓ
iＯ２フィルムの堆積速度は約６０nm／分であった。
が、１３０℃の温度でＰＥＣＶＤチェンバ内でシリコン
性基板上に堆積された。ＳiＮｘがチェンバの圧力が９
００ミリトールで２５ワットの無線周波数（ＲＦ）で、
シランが２％残りが窒素からなる２００sccmのガス流
と、２．３sccmのアンモニアガス流と、９００sccmの窒
素ガス流を用いて堆積された。この温度におけるＳiＮ
ｘの堆積速度は、１１nm／分である。さらなる別の実験
ではＳiＯ２をカプセル化材料として用いた。ＳiＯ２の
フィルムの堆積条件はガスのパラメータが、シランが２
％で残りの窒素の４３０sccmのガス流と、８００sccmの
酸化窒素のガス流であることを除いて同じであった。Ｓ
iＯ２フィルムの堆積速度は約６０nm／分であった。
【００２３】キャリア移動度とオン／オフ比をカプセル
化されたデバイスに対して測定した。測定値は蒸気のガ
スフローでもって処理したカプセル化していないデバイ
スについても行われた。デバイスをガスで充填した。そ
の後ガスをチェンバー内から取り除いてデバイスを空気
にさらし、測定が行われ処理の影響が確認された。カプ
セル化する前のデバイスの測定値とカプセル化後のデバ
イスの測定値とを比較することにより、カプセル化する
前にデバイスを空気にさらさない利点が見いだされる。
この測定値はデバイスの性能に対するガス流の雰囲気の
利点も示されている。
化されたデバイスに対して測定した。測定値は蒸気のガ
スフローでもって処理したカプセル化していないデバイ
スについても行われた。デバイスをガスで充填した。そ
の後ガスをチェンバー内から取り除いてデバイスを空気
にさらし、測定が行われ処理の影響が確認された。カプ
セル化する前のデバイスの測定値とカプセル化後のデバ
イスの測定値とを比較することにより、カプセル化する
前にデバイスを空気にさらさない利点が見いだされる。
この測定値はデバイスの性能に対するガス流の雰囲気の
利点も示されている。
【００２４】実験例１ ペンタシ−ン（pentacene）の半導体製フィルムがシリ
コン性基板の上に熱蒸着された。表１はアンモニアガス
でもって処理する前後のデバイスに対する移動度とオン
／オフ比を示す。ペンタシーンはｐチャネル半導体であ
る。空気中で酸素によりドーピングされる欠点があり、
これによりオン／オフ比が悪化する。表１の結果からわ
かるように、オン／オフ比はガスでもって処理した後若
干改善されるが、移動度は若干悪くなる。
コン性基板の上に熱蒸着された。表１はアンモニアガス
でもって処理する前後のデバイスに対する移動度とオン
／オフ比を示す。ペンタシーンはｐチャネル半導体であ
る。空気中で酸素によりドーピングされる欠点があり、
これによりオン／オフ比が悪化する。表１の結果からわ
かるように、オン／オフ比はガスでもって処理した後若
干改善されるが、移動度は若干悪くなる。
【００２５】多くのアプリケーションにおいて、オン／
オフ比は移動度よりもより重要である。具体的に説明す
ると、カプセル化したデバイスのオン／オフ比は、はる
かに改善されていることが示される。これらの結果は、
アニ−ル条件（プラズマのない）により、真空中で熱処
理しアンモニアガスでもって処理することにより、デバ
イスの性能を改善できることが示された。これらの結果
はデバイスがこれらの条件でカプセル化された場合に
は、カプセル化材料がデバイスが空気にさらされるのを
減らすあるいは阻止しながら、良好な性能を維持する。
オフ比は移動度よりもより重要である。具体的に説明す
ると、カプセル化したデバイスのオン／オフ比は、はる
かに改善されていることが示される。これらの結果は、
アニ−ル条件（プラズマのない）により、真空中で熱処
理しアンモニアガスでもって処理することにより、デバ
イスの性能を改善できることが示された。これらの結果
はデバイスがこれらの条件でカプセル化された場合に
は、カプセル化材料がデバイスが空気にさらされるのを
減らすあるいは阻止しながら、良好な性能を維持する。
【００２６】
【表１】
【００２７】実験例２ rejioregular poly（３−hexylthiophene）（ＰＨＴ）
製の半導体フィルムを、ＰＨＴのクロロフォルム溶液を
シリコン性基板上にキャスティングしそれを空気中で乾
燥させることにより用意した。デバイスをその後２時間
１ｍＴｏｒ以下に真空引きした。表２は処理前と後のデ
バイスの移動度とオン／オフ比を示す。ＰＨＴは、ｐチ
ャネル半導体である。空気中で酸素によりドーピングさ
れる傾向があり、これによりオン／オフ比が悪化する。
製の半導体フィルムを、ＰＨＴのクロロフォルム溶液を
シリコン性基板上にキャスティングしそれを空気中で乾
燥させることにより用意した。デバイスをその後２時間
１ｍＴｏｒ以下に真空引きした。表２は処理前と後のデ
バイスの移動度とオン／オフ比を示す。ＰＨＴは、ｐチ
ャネル半導体である。空気中で酸素によりドーピングさ
れる傾向があり、これによりオン／オフ比が悪化する。
【００２８】表２の結果から明らかなように、オン／オ
フ比と移動度は処理後改善されていることがわかる。具
体的に説明すると、カプセル化されたデバイスははるか
に良好なオン／オフ比と移動度を示した。これらの結果
は、アニーリング条件（プラズマなし）により真空中で
の熱処理及びアンモニアガスによる処理に起因して、デ
バイスの性能が改善されていることを示している。デバ
イスがこれらの条件のもとでカプセル化された場合に
は、デバイスはカプセル化材料がデバイスを空気にさら
すのを減らしながら、良好な性能を維持する。
フ比と移動度は処理後改善されていることがわかる。具
体的に説明すると、カプセル化されたデバイスははるか
に良好なオン／オフ比と移動度を示した。これらの結果
は、アニーリング条件（プラズマなし）により真空中で
の熱処理及びアンモニアガスによる処理に起因して、デ
バイスの性能が改善されていることを示している。デバ
イスがこれらの条件のもとでカプセル化された場合に
は、デバイスはカプセル化材料がデバイスを空気にさら
すのを減らしながら、良好な性能を維持する。
【００２９】
【表２】
【００３０】実験例３ ＦＣｕＰｃ製の半導体フィルムがシリコン性基板上に真
空蒸着された。表３は処理前と処理後のデバイスの移動
度とオン／オフ比を示す。ＦＣｕＰｃは、ｎチャネル半
導体である。酸素はトラップとして機能し移動度を低下
させる。還元環境、例えばＳｉＮｘを堆積する条件にお
いては、酸素及び他の酸素派生材料トラップが取り除か
れデバイスの性能を改善している（表３）。
空蒸着された。表３は処理前と処理後のデバイスの移動
度とオン／オフ比を示す。ＦＣｕＰｃは、ｎチャネル半
導体である。酸素はトラップとして機能し移動度を低下
させる。還元環境、例えばＳｉＮｘを堆積する条件にお
いては、酸素及び他の酸素派生材料トラップが取り除か
れデバイスの性能を改善している（表３）。
【００３１】窒素とＮＨ３ガスは、半導体にドーピング
を引き起こすほど十分な還元強度を有していない。しか
しプラズマは、ｎチャネル材料のドーピングを引き起こ
すのに十分なパワーを有している。その結果オフ電流
は、約４００倍に増加しオン／オフ比は１００倍悪くな
っている。プラズマがある場合とない場合の両方につい
てのＳｉＯｘ状態のもとでデバイスの性能は改善される
が、その理由は、この場合の酸素派生物のガスは、材料
中でトラップを引き起こすほど十分な酸化力はなく、か
つ「真空中での熱処理」が半導体フィルム内の一部の吸
収された酸素を除去するのに役立つからである。
を引き起こすほど十分な還元強度を有していない。しか
しプラズマは、ｎチャネル材料のドーピングを引き起こ
すのに十分なパワーを有している。その結果オフ電流
は、約４００倍に増加しオン／オフ比は１００倍悪くな
っている。プラズマがある場合とない場合の両方につい
てのＳｉＯｘ状態のもとでデバイスの性能は改善される
が、その理由は、この場合の酸素派生物のガスは、材料
中でトラップを引き起こすほど十分な酸化力はなく、か
つ「真空中での熱処理」が半導体フィルム内の一部の吸
収された酸素を除去するのに役立つからである。
【００３２】
【表３】
【００３３】上記の実験で用いられた材料と条件は、本
発明の一実施例の材料と条件である。カプセル化材料の
化学量論的組成とデバイスの種類のようなファクターに
よっては、条件を変えるのが好ましい。代表的な堆積温
度は、４０℃〜３００℃及び５０℃〜１５０℃、７５℃
〜１４５℃の範囲である。１５０℃以下の温度が、プラ
スチック製のデバイス組成例えばプラズマを用いること
ができるので特に好ましい。堆積圧力は、例えば３００
ｍＴ〜２０００ｍＴ、７５０ｍＴ〜１０００ｍＴの範囲
である。堆積電力は１０ワット〜６０ワットの範囲であ
る。
発明の一実施例の材料と条件である。カプセル化材料の
化学量論的組成とデバイスの種類のようなファクターに
よっては、条件を変えるのが好ましい。代表的な堆積温
度は、４０℃〜３００℃及び５０℃〜１５０℃、７５℃
〜１４５℃の範囲である。１５０℃以下の温度が、プラ
スチック製のデバイス組成例えばプラズマを用いること
ができるので特に好ましい。堆積圧力は、例えば３００
ｍＴ〜２０００ｍＴ、７５０ｍＴ〜１０００ｍＴの範囲
である。堆積電力は１０ワット〜６０ワットの範囲であ
る。
【００３４】堆積速度（レート）は、堆積条件、堆積方
法、堆積材料によって変わる。代表的な堆積レートは、
１ｎｍ／分〜１００ｎｍ／分である。ある成分のガスフ
ローと別の成分のガスフローの比率は、実験条件によっ
て変動する。好ましい成分比率の選択は、デバイスの性
能を最適にする環境に依存する。さらにまたガスフロー
の成分の形成も変動する。例えば窒素ガス中のシランの
量は２％と異なってもよい。
法、堆積材料によって変わる。代表的な堆積レートは、
１ｎｍ／分〜１００ｎｍ／分である。ある成分のガスフ
ローと別の成分のガスフローの比率は、実験条件によっ
て変動する。好ましい成分比率の選択は、デバイスの性
能を最適にする環境に依存する。さらにまたガスフロー
の成分の形成も変動する。例えば窒素ガス中のシランの
量は２％と異なってもよい。
【００３５】本発明は上記の実施例で示されたが別の利
点及び変更方法も同業者に公知である。本発明は上記に
示した特定の条件に限定されるものではない。さまざま
な種類のカプセル化材料、カプセル化形成カプセル化層
形成方法、カプセル化環境は本発明に対する変形は本発
明の範囲内に含まれる。本発明は実施例に限定されるこ
となく特許請求の範囲に基づいて解釈されるべきであ
る。
点及び変更方法も同業者に公知である。本発明は上記に
示した特定の条件に限定されるものではない。さまざま
な種類のカプセル化材料、カプセル化形成カプセル化層
形成方法、カプセル化環境は本発明に対する変形は本発
明の範囲内に含まれる。本発明は実施例に限定されるこ
となく特許請求の範囲に基づいて解釈されるべきであ
る。
【００３６】特許請求の範囲の発明の要件の後に括弧で
記載した番号がある場合は、本発明の一実施例の対応関
係を示すものであって、本発明の範囲を限定するものと
解釈すべきではない。
記載した番号がある場合は、本発明の一実施例の対応関
係を示すものであって、本発明の範囲を限定するものと
解釈すべきではない。
【図１】本発明の一実施例による上部接点型のＴＦＴの
断面図
断面図
【図２】本発明の一実施例による底部接点型のＴＦＴの
断面図
断面図
１０２ ゲート電極 １０４ 基板 １０６ ゲート誘電体層 １０８ ソース電極 １１０ ドレイン電極 １１２ 活性化層 １１４ カプセル化材料層
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 29/78 ６１８Ｂ (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 カーク ウィリアム アメリカ合衆国、07081 ニュージャージ ー州、スプリングフィールド、ワーナー アベニュー 55 (72)発明者 ゼナン バオー アメリカ合衆国、07060 ニュージャージ ー州、ノース プレインフィールド、アパ ート ジェージェー８、ロック アベニュ ー 1275 (72)発明者 ピーター マーチ アメリカ合衆国、07922 ニュージャージ、 バークレー ハイツ、チョーサー ドライ ブ 211 (72)発明者 ジョン エイ ロジャース アメリカ合衆国、07974 ニュージャージ ー州、ニュー プロヴィンス、アパートメ ント １シー スプリングフィールド ア ベニュー 1200 Ｆターム(参考） 5F058 BC02 BC08 BJ03 5F110 AA14 AA17 AA21 CC03 CC07 DD01 DD02 DD05 EE01 EE02 EE07 FF01 FF02 FF03 FF21 FF27 FF28 FF30 GG04 GG05 NN01 NN02 NN03 NN22 NN23 NN24 NN27 NN33 NN35 NN36
Claims (12)
- 【請求項１】 半導体デバイスの性能を向上させる環
境下で半導体デバイス上にカプセル化材料を堆積するス
テップを含むことを特徴とする半導体デバイスのカプセ
ル化方法。 - 【請求項２】 前記カプセル化材料は、無機誘電体材
料と、有機−無機混成材料と、無機ポリマーと、シリコ
ンポリマーと、金属−ポリマー積層化されたカプセル化
材料と、前記の材料内のいずれか材料の多層構成物とか
らなるグループから選択されることを特徴とする請求項
１記載の方法。 - 【請求項３】 前記カプセル化材料は、ＳｉＮｘであ
り、ただしＸは０．１ないし１０であることを特徴とす
る請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 前記カプセル化材料は、ＳｉＯｘであ
り、ただしＸは０．１ないし１０であることを特徴とす
る請求項２記載の方法。 - 【請求項５】 半導体は、有機ｐ型であり、前記環境
は還元環境であることを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項６】 前記堆積ステップは、５０℃〜１５０
℃の範囲の温度で行われることを特徴とする請求項１記
載の方法。 - 【請求項７】 カプセル化材料は、シランと残りが窒
素のガス流と。アンモニアのガス流とで堆積されること
を特徴とする請求項３記載の方法。 - 【請求項８】 前記カプセル化材料は。３００ｍＴ以
上２０００ｍＴ以下の圧力範囲内で堆積されることを特
徴とする請求項６記載の方法。 - 【請求項９】 前記カプセル化材料は、１０〜６０ワ
ットの範囲のパワーでもって堆積されることを特徴とす
る請求項１記載の方法。 - 【請求項１０】 前記堆積速度は、１ｎｍ／分から１０
０ｎｍ／分の堆積速度の範囲内にあることを特徴とする
請求項１記載の方法。 - 【請求項１１】 前記カプセル化材料は、シランと残り
が窒素のガス流と、酸化窒素のガス流内で堆積されるこ
とを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項１２】 前記半導体は、有機材料、有機／無機
材料、フッ素カドミウムからなるグループから選択され
た材料であることを特徴とする請求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/789,397 US7439096B2 (en) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | Semiconductor device encapsulation |
| US09/789397 | 2001-02-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002314093A true JP2002314093A (ja) | 2002-10-25 |
| JP2002314093A5 JP2002314093A5 (ja) | 2005-07-21 |
Family
ID=25147525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002043700A Pending JP2002314093A (ja) | 2001-02-21 | 2002-02-20 | 半導体デバイスのカプセル化方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7439096B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002314093A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004207331A (ja) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Konica Minolta Holdings Inc | 有機半導体素子およびその製造方法 |
| JP2004214683A (ja) * | 2002-12-31 | 2004-07-29 | Samsung Electronics Co Ltd | 可撓性基板上に保護キャップを具備する薄膜半導体素子、これを利用する電子装置及びその製造方法 |
| JP2005210086A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-08-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置とその作製方法 |
| JP2005260192A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Seiko Epson Corp | 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタ回路、電子デバイスおよび電子機器 |
| JP2006093332A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Toshiba Corp | 有機半導体装置およびその製造方法 |
| JPWO2005008784A1 (ja) * | 2003-07-17 | 2006-09-28 | 松下電器産業株式会社 | 電界効果型トランジスタおよびその製造方法 |
| US7993958B2 (en) | 2004-06-14 | 2011-08-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Organic thin film transistor array panel and manufacturing method thereof |
| KR101064607B1 (ko) | 2003-12-26 | 2011-09-15 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 유기반도체장치와 그 제조방법 |
| WO2015081674A1 (zh) * | 2013-12-06 | 2015-06-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种柔性显示基板及柔性显示器 |
| CN105404046A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-03-16 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 量子点彩膜基板的制作方法 |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1192676A1 (en) | 1999-06-21 | 2002-04-03 | Cambridge University Technical Services Limited | Aligned polymers for an organic tft |
| CA2394881A1 (en) | 1999-12-21 | 2001-06-28 | Plastic Logic Limited | Solution processed devices |
| JP4841751B2 (ja) * | 2001-06-01 | 2011-12-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 有機半導体装置及びその作製方法 |
| US6946676B2 (en) * | 2001-11-05 | 2005-09-20 | 3M Innovative Properties Company | Organic thin film transistor with polymeric interface |
| 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 |
| US6885146B2 (en) | 2002-03-14 | 2005-04-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device comprising substrates, contrast medium and barrier layers between contrast medium and each of substrates |
| US6821811B2 (en) * | 2002-08-02 | 2004-11-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Organic thin film transistor and method of manufacturing the same, and semiconductor device having the organic thin film transistor |
| US6784017B2 (en) * | 2002-08-12 | 2004-08-31 | Precision Dynamics Corporation | Method of creating a high performance organic semiconductor device |
| US7078261B2 (en) * | 2002-12-16 | 2006-07-18 | The Regents Of The University Of California | Increased mobility from organic semiconducting polymers field-effect transistors |
| EP1434282A3 (en) * | 2002-12-26 | 2007-06-27 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Protective layer for an organic thin-film transistor |
| JP2004304009A (ja) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Canon Inc | 有機薄膜トランジスタ |
| US20070178710A1 (en) * | 2003-08-18 | 2007-08-02 | 3M Innovative Properties Company | Method for sealing thin film transistors |
| US6921679B2 (en) * | 2003-12-19 | 2005-07-26 | Palo Alto Research Center Incorporated | Electronic device and methods for fabricating an electronic device |
| US7659138B2 (en) * | 2003-12-26 | 2010-02-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing an organic semiconductor element |
| JP4385812B2 (ja) * | 2004-03-26 | 2009-12-16 | 株式会社日立製作所 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
| JP4431081B2 (ja) * | 2004-08-30 | 2010-03-10 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | 有機薄膜トランジスタの製造方法及び液晶表示素子の製造方法 |
| GB0424342D0 (en) | 2004-11-03 | 2004-12-08 | Avecia Ltd | Process and device |
| JP4667096B2 (ja) * | 2005-03-25 | 2011-04-06 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 有機半導体装置及びその作製方法 |
| KR100647693B1 (ko) * | 2005-05-24 | 2006-11-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기박막 트랜지스터 및 그의 제조방법과 유기 박막트랜지스터를 구비한 유기전계 발광표시장치 |
| US7705346B2 (en) * | 2005-06-06 | 2010-04-27 | Xerox Corporation | Barrier layer for an organic electronic device |
| US9024298B2 (en) * | 2005-07-26 | 2015-05-05 | Xerox Corporation | Encapsulation layer for electronic devices |
| US8134144B2 (en) * | 2005-12-23 | 2012-03-13 | Xerox Corporation | Thin-film transistor |
| KR20070092455A (ko) * | 2006-03-10 | 2007-09-13 | 삼성전자주식회사 | 표시 장치 및 그 제조 방법 |
| TWI412125B (zh) * | 2007-07-17 | 2013-10-11 | Creator Technology Bv | 電子元件及電子元件之製法 |
| TWI345671B (en) * | 2007-08-10 | 2011-07-21 | Au Optronics Corp | Thin film transistor, pixel structure and liquid crystal display panel |
| US8258021B2 (en) * | 2007-10-26 | 2012-09-04 | Palo Alto Research Center Incorporated | Protecting semiconducting oxides |
| US7586080B2 (en) * | 2007-12-19 | 2009-09-08 | Palo Alto Research Center Incorporated | Producing layered structures with layers that transport charge carriers in which each of a set of channel regions or portions operates as an acceptable switch |
| US8283655B2 (en) | 2007-12-20 | 2012-10-09 | Palo Alto Research Center Incorporated | Producing layered structures with semiconductive regions or subregions |
| US9012891B2 (en) * | 2011-07-28 | 2015-04-21 | Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University | Hybrid organic-inorganic thin film and producing method of the same |
| CN111162188A (zh) * | 2018-11-07 | 2020-05-15 | 广东聚华印刷显示技术有限公司 | 薄膜封装结构及其制备方法和显示面板 |
| US11464451B1 (en) | 2020-03-11 | 2022-10-11 | Huxley Medical, Inc. | Patch for improved biometric data capture and related processes |
| US11660005B1 (en) | 2021-06-04 | 2023-05-30 | Huxley Medical, Inc. | Processing and analyzing biometric data |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08264863A (ja) * | 1995-03-15 | 1996-10-11 | At & T Corp | 薄膜フラーレンを含んでいるｎチャネル電界効果型トランジスタ |
| US6103541A (en) * | 1998-10-29 | 2000-08-15 | Industrial Technology Research Institute | Encapsulation method of an organic electroluminescent device |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4017495A (en) * | 1975-10-23 | 1977-04-12 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Encapsulation of integrated circuits |
| US5162892A (en) * | 1983-12-24 | 1992-11-10 | Sony Corporation | Semiconductor device with polycrystalline silicon active region and hydrogenated passivation layer |
| US4963012A (en) * | 1984-07-20 | 1990-10-16 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Passivation coating for flexible substrate mirrors |
| US4960656A (en) * | 1987-02-02 | 1990-10-02 | At&T Bell Laboratories | Devices and process for producing devices containing silicon nitride films |
| US5010024A (en) * | 1987-03-04 | 1991-04-23 | Advanced Micro Devices, Inc. | Passivation for integrated circuit structures |
| US5439849A (en) * | 1994-02-02 | 1995-08-08 | At&T Corp. | Encapsulation techniques which include forming a thin glass layer onto a polymer layer |
| US5616933A (en) | 1995-10-16 | 1997-04-01 | Sony Corporation | Nitride encapsulated thin film transistor fabrication technique |
| GB9615605D0 (en) * | 1996-07-25 | 1996-09-04 | British Nuclear Fuels Plc | Polymer radiation sensors |
| US5861658A (en) * | 1996-10-03 | 1999-01-19 | International Business Machines Corporation | Inorganic seal for encapsulation of an organic layer and method for making the same |
| US5946551A (en) * | 1997-03-25 | 1999-08-31 | Dimitrakopoulos; Christos Dimitrios | Fabrication of thin film effect transistor comprising an organic semiconductor and chemical solution deposited metal oxide gate dielectric |
| EP0968537B1 (en) * | 1997-08-22 | 2012-05-02 | Creator Technology B.V. | A method of manufacturing a field-effect transistor substantially consisting of organic materials |
| GB9806066D0 (en) * | 1998-03-20 | 1998-05-20 | Cambridge Display Tech Ltd | Multilayer photovoltaic or photoconductive devices |
| US6093583A (en) * | 1998-06-01 | 2000-07-25 | Semiconductor Components Industries, Llc | Semiconductor component and method of manufacture |
| CA2334862C (en) * | 1998-06-19 | 2006-06-13 | Thomas Jackson | An integrated inorganic/organic complementary thin-film transistor circuit and a method for its production |
| US6181569B1 (en) * | 1999-06-07 | 2001-01-30 | Kishore K. Chakravorty | Low cost chip size package and method of fabricating the same |
| US6621098B1 (en) * | 1999-11-29 | 2003-09-16 | The Penn State Research Foundation | Thin-film transistor and methods of manufacturing and incorporating a semiconducting organic material |
| US6403397B1 (en) * | 2000-06-28 | 2002-06-11 | Agere Systems Guardian Corp. | Process for fabricating organic semiconductor device involving selective patterning |
| US6376360B1 (en) * | 2000-08-18 | 2002-04-23 | Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. | Effective retardation of fluorine radical attack on metal lines via use of silicon rich oxide spacers |
| US6544908B1 (en) * | 2000-08-30 | 2003-04-08 | Micron Technology, Inc. | Ammonia gas passivation on nitride encapsulated devices |
-
2001
- 2001-02-21 US US09/789,397 patent/US7439096B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-02-20 JP JP2002043700A patent/JP2002314093A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08264863A (ja) * | 1995-03-15 | 1996-10-11 | At & T Corp | 薄膜フラーレンを含んでいるｎチャネル電界効果型トランジスタ |
| US6103541A (en) * | 1998-10-29 | 2000-08-15 | Industrial Technology Research Institute | Encapsulation method of an organic electroluminescent device |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004207331A (ja) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Konica Minolta Holdings Inc | 有機半導体素子およびその製造方法 |
| JP2004214683A (ja) * | 2002-12-31 | 2004-07-29 | Samsung Electronics Co Ltd | 可撓性基板上に保護キャップを具備する薄膜半導体素子、これを利用する電子装置及びその製造方法 |
| JPWO2005008784A1 (ja) * | 2003-07-17 | 2006-09-28 | 松下電器産業株式会社 | 電界効果型トランジスタおよびその製造方法 |
| US7858968B2 (en) | 2003-07-17 | 2010-12-28 | Panasonic Corporation | Field effect transistor and method of fabricating the same |
| JP4632952B2 (ja) * | 2003-07-17 | 2011-02-16 | パナソニック株式会社 | 電界効果型トランジスタおよびその製造方法 |
| KR101064607B1 (ko) | 2003-12-26 | 2011-09-15 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 유기반도체장치와 그 제조방법 |
| JP2005210086A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-08-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置とその作製方法 |
| JP2005260192A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Seiko Epson Corp | 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタ回路、電子デバイスおよび電子機器 |
| US8389992B2 (en) | 2004-06-14 | 2013-03-05 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic thin film transistor array panel and manufacturing method thereof |
| US7993958B2 (en) | 2004-06-14 | 2011-08-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Organic thin film transistor array panel and manufacturing method thereof |
| JP4672319B2 (ja) * | 2004-09-22 | 2011-04-20 | 株式会社東芝 | 有機半導体装置およびその製造方法 |
| JP2006093332A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Toshiba Corp | 有機半導体装置およびその製造方法 |
| WO2015081674A1 (zh) * | 2013-12-06 | 2015-06-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种柔性显示基板及柔性显示器 |
| US10644032B2 (en) | 2013-12-06 | 2020-05-05 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Flexible display substrate and flexible display |
| CN105404046A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-03-16 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 量子点彩膜基板的制作方法 |
| CN105404046B (zh) * | 2015-12-04 | 2018-06-01 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 量子点彩膜基板的制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020155729A1 (en) | 2002-10-24 |
| US7439096B2 (en) | 2008-10-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2002314093A (ja) | 半導体デバイスのカプセル化方法 | |
| EP2308093B1 (en) | Hybrid dielectric material for thin film transistors | |
| Yasuda et al. | Organic field-effect transistors with gate dielectric films of poly-p-xylylene derivatives prepared by chemical vapor deposition | |
| US9368737B2 (en) | Multi-layer gate dielectric field-effect transistor and manufacturing process thereof | |
| Yuan et al. | Bottom-contact organic field-effect transistors having low-dielectric layer under source and drain electrodes | |
| US7838871B2 (en) | Organic field-effect transistor, flat panel display device including the same, and a method of manufacturing the organic field-effect transistor | |
| EP2161756A1 (en) | Thin film field-effect transistor and display using the same | |
| KR20110063252A (ko) | 트랜지스터와 그 제조방법 및 트랜지스터를 포함하는 전자소자 | |
| US7241652B2 (en) | Method for fabricating organic thin film transistor | |
| US7049631B2 (en) | Organic thin film transistor comprising buffer layer | |
| JPS63132434A (ja) | 半導体装置の製法 | |
| KR100788361B1 (ko) | 모스펫 소자의 형성 방법 | |
| Shin et al. | Electronic Doping and Enhancement of n‐Channel Polycrystalline OFET Performance through Gate Oxide Modifications with Aminosilanes | |
| KR101649553B1 (ko) | 유기 전계 효과 트랜지스터의 제조방법 | |
| Borthakur et al. | Top-contact pentacene-based organic thin film transistor (OTFT) with N, N′-Bis (3-methyl phenyl)-N, N′-diphenyl benzidine (TPD)/Au bilayer source-drain electrode | |
| US8691672B2 (en) | Method for the selective oxidation of silicon nanoparticle semiconductor films in the presence of titanium | |
| US20090095954A1 (en) | Field-effect transistor | |
| Wageh et al. | Negative Differential Resistance Behavior in n‐Channel Organic Thin‐Film Transistors Based on C60 and PTCDI‐C8: Electrical Characterization and Parameter Extraction | |
| KR101679585B1 (ko) | 유기전계 효과 트랜지스터용 이중 봉지막, 이를 이용한 유기전계 효과 트랜지스터 및 이의 제조방법 | |
| Wang et al. | Process improvement and reliability characteristics of spin-on poly-3-hexylthiophene thin-film transistor | |
| KR100909045B1 (ko) | 신규 유기보호막 제조 방법 및 이를 적용한 유기 박막트랜지스터 | |
| Kim et al. | HgTe nanocrystal-based thin-film transistors fabricated on glass substrates | |
| Tran et al. | Effect of Background Pressure on the Performance of Organic Field Effect Transistors with Copper Electrodes | |
| Yang et al. | Characterization of hydrogen-treated pentacene organic thin film transistors | |
| Yu et al. | Copper phthalocyanine organic thin-film transistors with calcium fluoride gate insulator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041126 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041126 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070402 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080609 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080909 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090318 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090616 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100628 |