[发明专利]半导体器件及使用该半导体器件的显示装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请包含与2009年11月5日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-254088的公开内容相关的主题，在此将该日本优先权专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及半导体器件及使用该半导体器件的显示装置。

背景技术

近年来，所谓的有机薄膜晶体管(thin-film transistor，TFT)受到了广泛关注。有机TFT是利用有机半导体作为通道层的TFT。

在有机TFT的情况下，可通过执行涂敷工艺在低温下形成由有机半导体制成的通道层。因此，有机TFT有利于降低成本，并且除此之外还可以在不具有耐热性的柔性基板上制造出有机TFT。不具有耐热性的柔性基板的典型示例是塑料材料。

通过将这种有机TFT设计成公知的顶部接触式底栅结构(top-contact/bottom-gate structure)，与具有底部接触式结构的TFT相比，能够避免由于诸如热应力等应力而引起的特性劣化。

对于具有顶部接触式底栅结构的有机TFT，已经研究了用于在有机半导体图形上高精度地形成源极电极和漏极电极的图形形成方法。

例如，已经公开了这样一种方法：该方法中，在有机半导体层上形成牺牲层和抗蚀剂层以作为电极以外的图形之后，全面地堆积电极材料然后溶解牺牲层以剥离抗蚀剂层上的电极材料。关于该公开方法的更多信息，建议读者参照日本专利特许公报第2008-85200号。

根据上述的公开方法，通过对抗蚀剂进行图形化处理能够高效地形成电极。

然而，根据日本专利特许公报第2008-85200号所披露的方法，在剥离时所剥落的膜会再次附着，于是就降低了产率。

另外，通常在由非晶硅材料制成的TFT中所使用的蚀刻停止结构中，需要调节源极电极和漏极电极在蚀刻停止层上的位置。因此，需要很大的设计余量。

在这种蚀刻停止结构中，蚀刻停止层的宽度等于通道长度Lch。因此，如果设定很大的设计余量，则通道长度Lch增大。特别地，如果使用了大型基板或者伸缩比很大的塑料基板，则难以调节源极电极和漏极电极在蚀刻停止层上的位置。于是，便需要甚至更大的设计余量。

另外，例如，在将有机TFT用到显示部的底板上的典型应用中，如果要考虑位置对准余量则必须增大设计余量，这就要求更大的像素尺寸。如果像素尺寸很大，则想要增加像素数量是十分困难的。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的发明人提供了半导体器件及使用该半导体器件的显示装置。本发明的半导体器件使得能够以高精度和较小的设计余量形成电极。

本发明的半导体器件是使用了薄膜晶体管的半导体器件。此外，所述半导体器件还具有：所述薄膜晶体管的栅极电极；栅极绝缘膜，它形成得覆盖着所述栅极电极；以及有机半导体层，它形成在所述栅极绝缘膜上，作为含有所述薄膜晶体管的源极区域、通道区域和漏极区域的层。除此之外，所述半导体器件还包括：形成在所述有机半导体层上的结构体；所述薄膜晶体管的源极电极；所述薄膜晶体管的漏极电极；以及形成在所述结构体上并由与所述源极电极及所述漏极电极相同的材料制成的电极材料层。所述源极电极是这样的电极：它形成得起始于所述栅极绝缘膜的某一端上表面并终止于所述有机半导体层的某一端上表面。同理，所述漏极电极是这样的电极：它形成得起始于所述栅极绝缘膜的另一端上表面并终止于所述有机半导体层的另一端上表面。所述有机半导体层的所述某一端上表面和所述另一端上表面中的每一者都是在所述结构体外侧的表面。

本发明的显示装置使用了半导体器件、含有所述半导体器件的底板和用于显示图像的显示面板。所述底板中所含有的所述半导体器件具有与上述的本发明半导体器件的结构相同的结构。

根据上述的本发明半导体器件的结构，所述半导体器件使用了：形成在所述有机半导体层上的所述结构体；作为所述薄膜晶体管的源极电极而形成的所述源极电极，它起始于所述栅极绝缘膜的某一端上表面，并终止于所述有机半导体层的某一端上表面(其是所述有机半导体层的在所述结构体外侧的上表面)；作为所述薄膜晶体管的漏极电极而形成的所述漏极电极，它形成得起始于所述栅极绝缘膜的另一端上表面并终止于所述有机半导体层的另一端上表面(其是所述有机半导体层的在所述结构体外侧的上表面)；以及电极材料层，它形成在所述结构体上，并由与所述源极电极及所述漏极电极相同的材料制成。