(57)【要約】  （ｉ）金属箔の一方の主面上に絶縁層を形成する工程；（ｉｉ）絶縁層の上にて半導体層を形成すると共に、半導体層と接するようにソース電極・ドレイン電極を形成する工程；（ｉｉｉ）半導体層およびソース電極・ドレイン電極を覆うように可撓性フィルム層を形成する工程；（ｉｖ）可撓性フィルム層にビアを形成し、それによって、半導体装置前駆体を得る工程；ならびに（ｖ）金属箔を加工して金属箔からゲート電極を形成する工程を含んで成り、工程（ｖ）の金属箔の加工に際しては、半導体装置前駆体のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いることによって、ゲート電極を所定位置に形成することを特徴とする、フレキシブル半導体装置の製造方法。
2012127779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル半導体装置を製造するための方法であって、
（ｉ）金属箔の一方の主面上に絶縁層を形成する工程；
（ｉｉ）前記絶縁層の上にて半導体層を形成すると共に、該半導体層と接するようにソース電極・ドレイン電極を形成する工程；
（ｉｉｉ）前記半導体層および前記ソース電極・ドレイン電極を覆うように可撓性フィルム層を形成する工程；
（ｉｖ）前記可撓性フィルム層にビアを形成し、それによって、半導体装置前駆体を得る工程；ならびに
（ｖ）前記金属箔を加工して該金属箔からゲート電極を形成する工程
を含んで成り、
前記工程（ｖ）の金属箔の加工に際しては、前記半導体装置前駆体の前記ビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いることによって、前記ゲート電極を所定位置に形成することを特徴とする、フレキシブル半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記工程（ｖ）において、
（ｖ１）前記金属箔の他方の主面上にフォトレジスト膜を形成する工程；
（ｖ２）前記フォトレジスト膜に対して露光および現像を行い、該フォトレジスト膜の少なくとも一部を除去する工程；ならびに
（ｖ３）前記少なくとも一部を除去された前記フォトレジスト膜を介して前記金属箔にエッチングを施し、該金属箔からゲート電極を形成する工程
を実施し、また
前記工程（ｖ２）の前記フォトレジスト膜への露光に際しては、前記半導体装置前駆体の前記ビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いることによって、前記フォトレジスト膜の所定位置を露光することを特徴とする、請求項１に記載のフレキシブル半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記工程（ｖ２）として、前記フォトレジスト膜上にフォトマスクを配置した後、該フォトマスクが配置された前記フォトレジスト膜に対して露光および現像を行い、該フォトレジスト膜の少なくとも一部を除去する工程を実施し、また、
前記フォトレジスト膜への露光に際して前記位置決めマーカーを用いることの代わりに、前記フォトマスクの配置に際して、前記半導体装置前駆体の前記ビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いて前記フォトマスクの位置合せを行うことを特徴とする、請求項２に記載のフレキシブル半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記ビアを形成する工程（ｉｖ）においては、前記可撓性フィルム層に開口部を形成した後、該開口部に金属を含有する導電性材料を供給してビアを形成することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のフレキシブル半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記金属箔の加工、前記フォトレジスト膜への露光、または、前記フォトマスクの配置に際しては、Ｘ線を前記半導体装置前駆体に照射することで得られるＸ線透過画像を利用し、該Ｘ線透過画像におけるビア対応ポイントを位置合せ基準として用いることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のフレキシブル半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記位置決めマーカーを前記ビアの少なくとも２つから成るグループとして用いており、該グループを成すビアについての前記Ｘ線透過画像の前記ビア対応ポイントを前記位置合せ基準として用いることを特徴とする、請求項５に記載のフレキシブル半導体装置の製造方法。
【請求項７】
フレキシブル半導体装置であって、
金属箔；
前記金属箔の上に形成されている絶縁層；
前記絶縁層の上に形成されている半導体層；
前記絶縁層上にて前記半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；ならびに
前記半導体層および前記ソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層
を有して成り、
ゲート電極が前記金属箔の一部から構成されていると共に、ゲート絶縁膜が前記絶縁層の一部から構成されており、また
前記可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、該複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカーであることを特徴とする、フレキシブル半導体装置。
【請求項８】
前記位置決めマーカーが、前記ビアの少なくとも２つから成るグループとして形成されていることを特徴とする、請求項７に記載のフレキシブル半導体装置。
【請求項９】
フレキシブル半導体装置であって、
金属箔；
前記金属箔の上に形成されている絶縁層；
前記絶縁層の上に形成されている半導体層；
前記絶縁層上にて前記半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；ならびに
前記半導体層および前記ソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層
を有して成り、
ゲート電極が前記金属箔の一部から構成されていると共に、ゲート絶縁膜が前記絶縁層の一部から構成されており、
前記可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、また、該複数のビアのうちの少なくとも１つのビアの設置箇所では、前記金属箔が除去されていることを特徴とする、フレキシブル半導体装置。
【請求項１０】
前記絶縁層が、前記可撓性フィルム層と接する上側主面および該上側主面と対向する下側主面を有しており、
前記少なくとも１つのビアが前記絶縁層の前記下側主面に至るまで延在していることを特徴とする、請求項９に記載のフレキシブル半導体装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのビアが、金属を含有した導電性部材により構成されていることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれかに記載のフレキシブル半導体装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのビアが、その厚み方向にテーパ形状を有していることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれかに記載のフレキシブル半導体装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのビアが、前記可撓性フィルム層の一方の主面側から他方の主面側に至るまで延在していることを特徴とする、請求項７〜１２のいずれかに記載のフレキシブル半導体装置。
【請求項１４】
フレキシブル半導体装置であって、
金属層；
前記金属層の上に形成されている絶縁層；
前記絶縁層の上に形成されている半導体層；
前記絶縁層上にて前記半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；ならびに
前記半導体層および前記ソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層
を有して成り、
ゲート電極が前記金属層の一部から構成されていると共に、ゲート絶縁膜が前記絶縁層の一部から構成されており、また
前記可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、該複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカーであることを特徴とする、フレキシブル半導体装置。
【請求項１５】
フレキシブル半導体装置であって、
金属層；
前記金属層の上に形成されている絶縁層；
前記絶縁層の上に形成されている半導体層；
前記絶縁層上にて前記半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；ならびに
前記半導体層および前記ソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層
を有して成り、
ゲート電極が前記金属層の一部から構成されていると共に、ゲート絶縁膜が前記絶縁層の一部から構成されており、
前記可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、また、該複数のビアのうちの少なくとも１つのビアの設置箇所では、前記金属層が除去されていることを特徴とする、フレキシブル半導体装置。
【請求項１６】
請求項７〜１５のいずれかに記載のフレキシブル半導体装置を用いた画像表示装置であって、
前記フレキシブル半導体装置；および
前記フレキシブル半導体装置上に形成されている複数の画素より構成された画像表示部
を有して成り、
前記フレキシブル半導体装置の前記複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカーであることを特徴とする、画像表示装置。
【請求項１７】
前記画像表示部が、
前記フレキシブル半導体装置上に形成されている画素電極；
前記画素電極上に形成されている発光層；および
前記発光層上に形成されている透明電極層
を有して成ることを特徴とする、請求項１６に記載の画像表示装置。
【請求項１８】
前記発光層が、画素規制部によって仕切られた領域に形成されていることを特徴とする、請求項１７に記載の画像表示装置。
【請求項１９】
前記透明電極層上にカラーフィルターを有して成ることを特徴とする、請求項１７に記載の画像表示装置。
【請求項２０】
請求項７〜１５のいずれかに記載のフレキシブル半導体装置を備えた画像表示装置の製造方法であって、
（Ｉ）画素電極を備えた前記フレキシブル半導体装置を供する工程；および
（ＩＩ）前記フレキシブル半導体装置上に、複数の画素より構成されている画像表示部を形成する工程
を含んで成り、
前記工程（ＩＩ）に際しては、前記フレキシブル半導体装置の前記複数のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いることによって、前記画像表示部の形成につき位置合せを行うことを特徴とする、画像表示装置の製造方法。
【請求項２１】
前記工程（ＩＩ）において、複数の画素規制部を形成し、該複数の画素規制部によって仕切られた領域の前記画素電極上に前記画素を形成しており、該工程（ＩＩ）に際しては、前記フレキシブル半導体装置の前記複数のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いることによって、前記画素規制部の形成につき位置合せを行うことを特徴とする、請求項２０に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項２２】
前記工程（ＩＩ）において、前記画素電極を覆うように前記画素電極上に発光層を形成し、該発光層上にカラーフィルターを形成しており、該工程（ＩＩ）に際しては、前記フレキシブル半導体装置の前記複数のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いることによって、前記カラーフィルターの形成につき位置合せを行うことを特徴とする、請求項２０に記載の画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性を有するフレキシブル半導体装置およびその製造方法に関する。より詳細には、本発明は、ＴＦＴとして用いることができるフレキシブル半導体装置およびその製造方法に関する。更には、本発明は、そのようなフレキシブル半導体装置を用いた画像表示装置およびその製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
情報端末の普及に伴い、コンピュータ用のディスプレイとしてフラットパネルディスプレイに対するニーズが高まっている。また、更なる情報化の進展に伴い、従来、紙媒体で提供されていた情報が電子化される機会が増えている。特に昨今は薄くて軽い、手軽に持ち運びが可能なモバイル用表示媒体として、電子ペーパーあるいはデジタルペーパーへのニーズも高まりつつある（特許文献１など）。【０００３】
一般に、フラットパネルディスプレイにおいては、液晶、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）、電気泳動等を利用した素子を用いて表示媒体を形成している。かかる表示媒体では画面輝度の均一性や画面書き換え速度等を確保するために、画像駆動素子としてアクティブ駆動素子（ＴＦＴ素子）を用いる技術が主流になっている。例えば、通常のコンピュータディスプレイでは基板上にこれらＴＦＴ素子を形成し、液晶、有機ＥＬ素子等が封止されている。【０００４】
ここで、ＴＦＴ素子には主にａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）、ｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）等の半導体を用いることができる。これらのＳｉ半導体（必要に応じて金属膜も）を多層化し、ソース、ドレイン、ゲート電極を基板上に順次形成していくことでＴＦＴ素子が製造される。【０００５】
このようなＳｉ材料を用いたＴＦＴ素子の形成には高い温度の工程が含まれるため、基板材料として高い工程温度に耐える材料を用いなければならないという制限が加わることになる。このため、実際上は基板として耐熱性に優れたガラス基板を用いることが必要となる。なお、石英基板を用いることも可能であるが、高価であり、ディスプレイの大型化に際して経済的に問題がある。したがって、ＴＦＴ素子を形成する基板としては、一般にガラス基板が使用される。【０００６】
しかしながら、先に述べた薄型ディスプレイを、こうした従来知られたガラス基板を利用して構成した場合、そのディスプレイは重く、柔軟性に欠け、落下の衝撃で割れる可能性のある製品となってしまう。ガラス基板上にＴＦＴ素子を形成することに起因するこれらの特徴は、情報化の進展に伴う手軽な携帯用薄型ディスプレイへのニーズを満たすにあたり望ましくないものである。【０００７】
そこで、軽量で薄型なディスプレイへのニーズに対応させるべく、基板のフレキシブル化、軽量化などの観点から、ＴＦＴ素子を樹脂基板（即ち、プラスチック基板）上に形成する、フレキシブル半導体装置の開発が行われている。例えば、特許文献２には、ＴＦＴを従来と略同様なプロセスにより支持体（例えばガラス基板）上に作製した後、ＴＦＴをガラス基板から剥離して樹脂基板（即ち、プラスチック基板）上に転写する技術が開示されている。かかる技術では、まず、ガラス基板上にＴＦＴ素子を形成し、それをアクリル樹脂などの封止層を介して樹脂基板に接着し、その後、ガラス基板を剥離することにより、樹脂基板上にＴＦＴ素子を転写している。【０００８】
転写法を用いたフレキシブル半導体装置の製造においては、支持体（例えばガラス基板）の剥離工程が問題となる。すなわち、樹脂基板から支持体を剥離する際に、例えば支持体とＴＦＴとの密着性を低下させる処理を行う必要がある。または、支持体とＴＦＴとの間に剥離層を形成し、この剥離層を物理的または化学的に除去する処理を行う必要がある。そのような処理に起因して工程が煩雑となり、生産性の点では懸念が残る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−６７２６３号公報
【特許文献２】特開２００４−２９７０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
フレキシブル半導体装置の製造においては、ＴＦＴを樹脂基板（即ち、プラスチック基板）に転写するのではなく、樹脂基板の上に直接形成する方法も提案されている。この場合、転写後の支持体（例えばガラス基板）の剥離工程が不要となるため、フレキシブル半導体装置を簡易に製造することができる。【００１１】
しかしながら、アクリル樹脂などの樹脂基板は耐熱性が低いため、ＴＦＴを形成するに際してプロセス温度を低く抑えなければならないという制約が入ってしまう。そのため、樹脂基板に直接形成されたＴＦＴは、転写により形成されたＴＦＴに比べてＴＦＴ性能の点では懸念が残る。【００１２】
例えば、移動度などの半導体特性を向上させるためには半導体材料に対して加熱処理を行うことが望ましいが、樹脂基板にＴＦＴを直接形成する場合では、プロセス温度が制限されるため、そのような加熱処理を行うことが困難となる。また、ゲート電圧を下げるためにはゲート絶縁膜として有機絶縁膜よりも薄くとも絶縁耐圧が高く、また、誘電率も高い無機酸化物を用いることが望ましい。しかしながら、そのような無機酸化物は緻密でかつ化学的に安定であるため、加工(例えばレーザ穴加工など)しにくいといった生産技術上の問題についても改善の余地がある。特に、大画面用のフレキシブル半導体装置では、そのような問題が顕著化する。【００１３】
本願発明者は、上述したフレキシブル半導体装置の課題に対して、従来技術の延長線上で対応するのではなく、新たな方向で対処し、それらの課題を解決するように試みた。本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、生産性に優れたフレキシブル半導体装置の製造方法を提供することであり、また、それに伴って高性能なフレキシブル半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明では、フレキシブル半導体装置であって、
金属箔；
金属箔の上に形成されている絶縁層；
絶縁層の上に形成されている半導体層；
絶縁層上にて半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；ならびに
半導体層およびソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層
を有して成り、
ゲート電極が金属箔の一部から構成されていると共に、ゲート絶縁膜が絶縁層の一部から構成されており、また
可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、それら複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカー（位置合せマーカー）となっていることを特徴とする、フレキシブル半導体装置が提供される。【００１５】
本明細書で用いる“フレキシブル半導体装置”の「フレキシブル」という用語は、半導体装置が屈曲可能な可撓性を有していることを実質的に意味している。そして、本発明にいう“フレキシブル半導体装置”とは、その有する構成などに鑑みると、“フレキシブル半導体デバイス”あるいは“フレキシブル半導体素子”と称すことができるものである。【００１６】
また、本明細書で用いる“複数のビア”の「複数」とは、常套的なフレキシブル半導体装置（例えばＴＦＴ素子）において通常用いられるビア個数のことを実質的に指している。具体的な個数は、フレキシブル半導体装置（ＴＦＴ素子）のアプリケーションにより異なる。画像表示装置を例に取ると、一般的な画像表示装置の画素数は例えば７６８００（３２０×２４０）個〜約３５００万（８１９２×４３２０）個程度であるから、１画素にビアが２つの場合を考えると、ビアの個数は約１５万個〜７０００万個となる。【００１７】
本発明のフレキシブル半導体装置の特徴の１つは、複数のビアのうちの少なくとも１つが位置決めマーカー（alignment marker）となっていることである。本発明にいう「位置決め」とは、フレキシブル半導体装置を構成する各種要素の相対的位置関係またはフレキシブル半導体装置に関連する各種要素の相対的位置関係についてのアライメント（位置合せ）のこと指している。【００１８】
ある好適な態様では、位置決めマーカーがビアの少なくとも２つから成るグループとして形成されている。つまり、少なくとも２つのビアから成る集合体が実質的な位置決めマーカーとして構成されている。【００１９】
別のある好適な態様では、複数のビアの少なくとも１つが、その厚み方向にテーパ形状を有している。つまり、位置決めマーカーとしてのビアが、その厚み方向にテーパ形状を有している。【００２０】
更に別の好適な態様では、複数のビアの少なくとも１つが、可撓性フィルム層の一方の主面側から他方の主面側に至るまで延在している。具体的には、位置決めマーカーとしてのビアが、可撓性フィルム層の一方の主面側から他方の主面側にまで至るように当該フィルム層を貫通して延在している。【００２１】
更に別の好適な態様では、少なくとも１つのビアが、金属を含有した導電性部材により構成されている。【００２２】
このような位置決めマーカーとしてのビアを供えたフレキシブル基板は、例えば、以下のように規定することができる：
金属箔；
金属箔の上に形成されている絶縁層；
絶縁層の上に形成されている半導体層；
絶縁層上にて半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；ならびに
半導体層およびソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層
を有して成り、
ゲート電極が金属箔の一部から構成されていると共に、ゲート絶縁膜が絶縁層の一部から構成されており、
可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、また、複数のビアのうちの少なくとも１つのビアの設置箇所では、金属箔が除去されている。このような特徴を有するフレキシブル半導体装置においては、絶縁層が「可撓性フィルム層と接する上側主面」および「上側主面と対向する下側主面」を有しており、前記ビアの少なくとも１つ（即ち、位置決めマーカーとしてのビア）が絶縁層の“上側主面”から“下側主面”に至るまで延在していることが好ましい。【００２３】
本発明のフレキシブル基板のある態様では、金属箔は金属層を成している。つまり、本発明のフレキシブル半導体装置は下記のように規定されるものであってもよい：
フレキシブル半導体装置であって、
金属層；
金属層の上に形成されている絶縁層；
絶縁層の上に形成されている半導体層；
絶縁層上にて半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；ならびに
半導体層およびソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層
を有して成り、
ゲート電極が金属層の一部から構成されていると共に、ゲート絶縁膜が絶縁層の一部から構成されており、また
可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、その複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカーであることを特徴とする、フレキシブル半導体装置。
フレキシブル半導体装置であって、
金属層；
金属層の上に形成されている絶縁層；
絶縁層の上に形成されている半導体層；
絶縁層上にて半導体層と接して設けられているソース電極・ドレイン電極；ならびに
半導体層およびソース電極・ドレイン電極を覆うように形成されている可撓性フィルム層
を有して成り、
ゲート電極が金属層の一部から構成されていると共に、ゲート絶縁膜が絶縁層の一部から構成されており、
可撓性フィルム層においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しており、また、その複数のビアのうちの少なくとも１つのビアの設置箇所では、金属層が除去されていることを特徴とする、フレキシブル半導体装置。【００２４】
本発明では、上記フレキシブル半導体装置の製造方法も提供される。かかる製造方法は、
（ｉ）金属箔の一方の主面上に絶縁層を形成する工程；
（ｉｉ）絶縁層の上にて半導体層を形成すると共に、半導体層と接するようにソース電極・ドレイン電極を形成する工程；
（ｉｉｉ）半導体層およびソース電極・ドレイン電極を覆うように可撓性フィルム層を形成する工程；
（ｉｖ）可撓性フィルム層にビアを形成し、それによって、半導体装置前駆体を得る工程；ならびに
（ｖ）金属箔を加工して、金属箔からゲート電極を形成する工程
を含んで成り、
工程（ｖ）の金属箔の加工に際しては、半導体装置前駆体のビアの少なくとも１つを位置決めマーカー（位置合せマーカー）として用いることによって、ゲート電極を所定位置に形成することを特徴とする。【００２５】
本発明の製造方法の特徴の１つは、半導体装置前駆体の複数のビアの少なくとも１つのビアを位置決めマーカーとして用いてゲート電極を所定位置に形成することである。つまり、半導体装置前駆体のビアを位置合せ基準として用いることによってゲート電極を所定位置に精度良く形成する。【００２６】
本明細書において「ゲート電極を所定位置に形成する」とは、当初意図された所望の位置にゲート電極を形成することを意味しており、より具体的には、製造されるフレキシブル半導体装置がＴＦＴとして機能することになる位置にゲート電極を形成すること意味している。１つ例示すれば、「ゲート電極を所定位置に形成する態様」として、チャネルと重なるようにずれなく対向する位置にゲート電極を形成する態様を挙げることができる。【００２７】
ある好適な態様では、工程（ｖ）において、
（ｖ１）金属箔の他方の主面上にフォトレジスト膜を形成する工程；
（ｖ２）フォトレジスト膜に対して露光および現像を行い、フォトレジスト膜の少なくとも一部を除去する工程；ならびに
（ｖ３）少なくとも一部を除去されたフォトレジスト膜を介して金属箔にエッチングを施し、金属箔からゲート電極を形成する工程
を実施し、工程（ｖ２）のフォトレジスト膜への露光に際しては、半導体装置前駆体のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いることによって、フォトレジスト膜の所定位置を露光する。かかる態様では、ゲート電極が所望の位置に形成されるように、フォトレジスト膜のダイレクト露光を好適に行うことができ、その結果、ゲート電極を所定位置に精度良く形成することができる。つまり、フォトレジスト膜へのダイレクト露光時の位置合せに起因して、フレキシブル半導体装置のＴＦＴ構造体のチャネル部分に対してゲート電極を所定の位置に精度良く形成することができる。尚、上記と同様であるが、かかる態様でいう「フォトレジスト膜の所定位置を露光する」とは、当初意図された所望の局所的なフォトレジスト領域に露光を施すことを意味している。より具体的には、「フォトレジスト膜の所定位置を露光する」なる表現は、フレキシブル半導体装置がＴＦＴとして機能することになる位置にゲート電極が形成されるように局所的なフォトレジスト領域に露光を施すことを意味している。【００２８】
「フォトレジスト膜に対して露光および現像を行ってフォトレジスト膜の少なくとも一部を除去する工程（ｖ２）」としては、フォトレジスト膜上にフォトマスクを配置し、フォトマスクが配置されたフォトレジスト膜に対して露光および現像を行い、それによって、フォトレジスト膜の少なくとも一部を除去する工程を実施してもよい。かかる場合、「フォトレジスト膜への露光に際して位置決めマーカーを用いること」の代わりに、半導体装置前駆体のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いてフォトマスクの位置合せを行うことが好ましい。これにより、フォトマスクを介した露光・現像をフォトレジスト膜の所望箇所に位置ずれなく施すことができ、その結果、ゲート電極を所定位置に精度良く形成することができる。上記と同様であるが、かかる態様でいう「フォトマスクを所定位置に配置する」とは、当初意図された所望の位置にフォトマスクを配置することを意味している。より具体的には、「フォトマスクを所定位置に配置する」なる表現は、フレキシブル半導体装置がＴＦＴとして機能することになる位置にゲート電極が形成されるようにフォトマスクを配置することを意味している。【００２９】
金属箔の加工、フォトレジスト膜への露光、または、フォトマスクの配置に際しては、半導体装置前駆体に対してＸ線を照射することで得られるＸ線透過画像を利用し、かかるＸ線透過画像におけるビア対応ポイントを位置合せ基準として用いてよい。特に、少なくとも２つのビアから成るグループとして位置決めマーカーを用いることが好ましく、それゆえ、グループを成す該ビアについてのＸ線透過画像のビア対応ポイントを位置合せ基準として用いることが好ましい。【００３０】
ある好適な態様では、ビア形成工程（ｉｖ）において、可撓性フィルム層に開口部を形成した後、その開口部に金属を含有する導電性材料を供給することによってビアを形成する。【００３１】
本発明では、上記フレキシブル半導体装置を用いた画像表示装置も提供される。かかる画像表示装置は、
フレキシブル半導体装置；および
フレキシブル半導体装置上に形成されている複数の画素より構成された画像表示部
を有して成り、
フレキシブル半導体装置の複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカー（位置合せマーカー）となっていることを特徴としている。【００３２】
本発明の画像表示装置の特徴の１つは、フレキシブル半導体装置の複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカーとなっていることである。【００３３】
ある好適な態様では、画像表示部が、
フレキシブル半導体装置上に形成されている画素電極；
画素電極上に形成されている発光層；および
発光層上に形成されている透明電極層
を有して成る。
かかる態様では、画素規制部によって仕切られた領域に発光層が形成されていてもよい。つまり、本発明に係る画像表示装置が、
フレキシブル半導体装置；
フレキシブル半導体装置上に形成されている画素電極；
画素電極上にあって、画素規制部によって仕切られた領域に形成されている複数の発光層；および
複数の発光層上に形成されている透明電極層
を有して成り、
フレキシブル半導体装置の複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカーとなっていてよい。
また、画像表示部は透明電極上にカラーフィルターを有して成るものであってもよい。つまり、本発明に係る画像表示装置が、
フレキシブル半導体装置；
フレキシブル半導体装置上に形成されている画素電極；
画素電極上に形成されている発光層； 
発光層上に形成されている透明電極層；および
透明電極層上に形成されているカラーフィルター
を有して成り、
フレキシブル半導体装置の複数のビアのうちの少なくとも１つのビアが位置決めマーカーとなっていてもよい。【００３４】
更に、本発明では、上記画像表示装置の製造方法も提供される。かかる製造方法は、
（Ｉ）画素電極を備えたフレキシブル半導体装置を供する工程；および
（ＩＩ）フレキシブル半導体装置上に、複数の画素より構成されている画像表示部を形成する工程
を含んで成り、
工程（ＩＩ）に際しては、フレキシブル半導体装置の複数のビアの少なくとも１つのビアを位置決めマーカー（位置合せマーカー）として用いることによって、画像表示部の形成につき位置合せを行うことを特徴とする。【００３５】
本発明の画像表示装置の製造方法の特徴の１つは、フレキシブル半導体装置のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いて画像表示部の形成につき位置合せを行うことである。例えば、工程（ＩＩ）において複数の画素規制部を形成し、その複数の画素規制部によって仕切られた領域の画素電極上に画素を形成する場合、フレキシブル半導体装置の複数のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いて画素規制部の形成につき位置合せを行ってよい。かかる場合、画素規制部を形成するためのフォトマスクの位置合せを行うことができ、その結果、発光層を位置ずれなく形成することができる。換言すれば、画素（ＴＦＴを含む回路）に対して所定位置に精度良く発光層を形成することができる。また、工程（ＩＩ）において、画素電極を覆うように画素電極上に発光層を形成し、かかる発光層上にカラーフィルターを形成する場合では、フレキシブル半導体装置の複数のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いてカラーフィルターの形成につき位置合せを行ってもよい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明では、少なくとも１つのビアを位置決めマーカーとして用いるので、フレキシブル半導体装置の構成要素の相対的位置関係またはフレキシブル半導体装置を用いた画像表示装置の構成要素の相対的位置関係について好適にアライメントを図ることができる。例えば、フレキシブル半導体装置のＴＦＴ構造体のチャネル部分に対して所定位置に精度良くゲート電極を形成できたり、あるいは、画像表示装置の画素（ＴＦＴを含む回路）に対して所定位置に精度良く発光層を形成できたりする。【００３７】
位置決めマーカーは、コンタクトビアなどのフレキシブル半導体装置で必要とされ得る要素の形成に合わせて容易に形成できるものであり、かつ、そのような位置決めマーカーに起因したアライメント向上によってフレキシブル半導体装置または画像表示装置の製造歩留まりが向上し得るので、本発明によって生産性が優れた製造方法が供される。また、本発明に係るフレキシブル半導体装置および画像表示装置は、かかる位置決めマーカーに起因して、各種要素が位置ずれを起こすことなく精度良く形成されている点で高性能なデバイスを構成しているといえる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１（ａ）は、本発明のフレキシブル半導体装置を模式的に表した断面図を示しており、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂに沿った切り取った平面図である
【図２】図２は、本発明のフレキシブル半導体装置を模式的に表した断面図である。
【図３】図３は、ゲート電極とチャネルとの相対的位置関係を示す模式的断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｅ）は、本発明のフレキシブル半導体装置の製造工程を模式的に示す工程断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、本発明のフレキシブル半導体装置の製造工程を模式的に示す工程断面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明のフレキシブル半導体装置の製造工程を模式的に示す工程断面図である。
【図７】図７（ａ）および（ｂ）は、本発明のフレキシブル半導体装置の製造工程を模式的に示す工程断面図である。
【図８】図８は、ダイレクト露光を実施する態様を模式的に表した図である。
【図９】図９（ａ）および（ｂ）は、位置決めマーカーのＸ線透過画像を用いたフォトマスクの位置合せの態様を模式的に表した図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｃ）は、位置決めマーカーの配置態様を説明するための模式図である。
【図１１】図１１は、グループとして形成された位置決めメーカーの態様を説明するための模式図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｃ）は、可視光を利用したフォトマスクの位置合せ態様を模式的に表した図である。
【図１３】図１３（ａ）は、位置決めマーカーが絶縁層の下側主面に至るまで延在しているフレキシブル半導体装置を模式的に表した断面図を示しており、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＩｃ−Ｉｃに沿った切り取った平面図である
【図１４】図１４は、本発明の画像表示装置の駆動回路を説明するための回路図である。
【図１５】図１５は、図１４の駆動回路がフレキシブル半導体装置によって構成された一例を示す平面図である。
【図１６】図１６は、本発明の画像表示装置を模式的に表した断面図を示している。
【図１７】図１７は、カラーフィルターを備えた画像表示装置の態様を模式的に表した断面図を示している。
【図１８】図１８（ａ）〜（ｅ）は、本発明の画素表示装置の製造工程を模式的に示す工程断面図である。
【図１９】図１９（ａ）〜（ｄ）は、カラーフィルターを備えた画像表示装置の製造工程を模式的に示す工程断面図である。
【図２０】図２０は、フレキシブル半導体装置の製品適用例（テレビ画像表示部）を示した模式図である。
【図２１】図２１は、フレキシブル半導体装置の製品適用例（携帯電話の画像表示部）を示した模式図である。
【図２２】図２２は、フレキシブル半導体装置の製品適用例（モバイル・パソコンまたはノート・パソコンの画像表示部）を示した模式図である。
【図２３】図２３は、フレキシブル半導体装置の製品適用例（デジタルスチルカメラの画像表示部）を示した模式図である。
【図２４】図２４は、フレキシブル半導体装置の製品適用例（カムコーダーの画像表示部）を示した模式図である。
【図２５】図２５は、フレキシブル半導体装置の製品適用例（電子ペーパーの画像表示部）を表した模式図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０    金属層または金属箔（下側）
１０ｇ  ゲート電極
１０ａ，１０ｂ  金属層から形成された配線
１２    フォトマスク
１５    金属層または金属箔（上側）
２０    絶縁層（絶縁膜）
２０ａ  ゲート絶縁膜・ゲート絶縁層
２０ｃ  絶縁層に形成されたビア開口部
３０    半導体層
４０ｓ，４０ｄ  ソース電極・ドレイン電極
５０    可撓性フィルム層
５０ａ，５０ｂ  可撓性フィルム層に形成された開口部
６０    ビア
６０ａ  位置決めマーカー（ビア）
６０ｂ  コンタクトビア（ビア）
６０ｃ  層間接続部位
７０    配線層および／または画素電極
８０    表示部
８２    配線
８５    コンデンサ
９０    駆動回路
９２    データライン
９３    電源ライン
９４    選択ライン
１００,１００ａ，１００ｂ  フレキシブル半導体装置
１００’  半導体装置前駆体
１１０  Ｘ線透過画像
１２０  ビア対応ポイント
１５０  画素電極
１６０  画素規制部
１６０’画素規制部の前駆体層
１６５  画素規制部の形成に用いるフォトマスク
１７０  発光層
１８０  透明電極層
１９０  カラーフィルター
２００  画像表示装置
２００’  画像表示装置
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面では、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。
【００４１】
本明細書で説明される“方向”は、金属層１０と半導体層３０との位置関係を基準とした方向であり、便宜上、図中の上下方向にて説明する。具体的には、各図の上下方向に対応しており、金属層１０を基準として半導体層３０が形成される側を「上方向」とし、金属層１０を基準として半導体層３０が形成されない側を「下方向」としている。
【００４２】
《フレキシブル半導体装置》
図１（ａ）及び（ｂ）を参照しながら、本発明の一実施形態に係るフレキシブル半導体装置１００について説明する。図１（ａ）は、フレキシブル半導体装置１００の断面構成を模式的に示す断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂに沿った断面を示す平面図である。
【００４３】
本実施形態に係るフレキシブル半導体装置は、可撓性を有するフィルムを備えた装置である。図示するように、このフレキシブル半導体装置１００は、半導体構造部と、その半導体構造部を実質的に覆うように形成されたフィルム層５０とを有して成る。より具体的には、本発明のフレキシブル半導体装置１００は、金属層１０、金属層１０の上に形成されている絶縁層２０、絶縁層２０の上に形成されている半導体層３０、絶縁層２０上にて半導体層３０と接して設けられているソース電極４０ｓおよびドレイン電極４０ｄ、ならびに、半導体層３０およびソース電極・ドレイン電極（４０ｓ，４０ｄ）を覆うように形成されている可撓性フィルム層５０を有している。本発明のフレキシブル半導体装置１００のゲート電極１０ｇは金属層１０の一部から構成されていると共に、ゲート絶縁膜２０ａが絶縁層２０の一部から構成されている。
【００４４】
本発明のフレキシブル半導体装置１００のフィルム層５０には、装置断面として見た場合、半導体構造部の上表面と半導体装置１００の上表面との間を貫通するような開口部５０ａと、絶縁層２０と半導体装置１００の上表面との間を貫通するような開口部５０ｂが形成されている。かかる開口部５０ａ，５０ｂには、導電部材が形成されている。開口部５０ａにおける導電部材は、半導体構造部の形成された層の回路と樹脂フィルム上に形成された回路とを電気的に接続するコンタクトビア６０ａとして機能する。一方、開口部５０ｂにおける導電部材は、導電性材料から形成されている点で開口部５０ａの場合と同様であるものの、後述するようにコンタクトビアとしてではなく位置決めマーカー６０ｂとして機能するものである。つまり、フレキシブル半導体装置１００の可撓性フィルム層５０においては、その厚み方向に沿って複数のビアが延在しているが、それら複数のビアのうちの少なくとも１つが位置決めマーカー（あるいは“位置合せマーカー”もしくは“アライメントマーク”）となっている。図１では“ビア６０ｂ”のみが位置決めマーカーを成している態様を示しているが、図２には、かかる位置決めマーカーとしてのビアが２つ（６０ｂ，６０ｂ’）設けられている態様が示されている。
【００４５】
フィルム層５０は、可撓性を有する樹脂材料から構成されていることが好ましい。つまり、可撓性フィルム層５０が樹脂フィルムとなっていることが好ましい。かかる樹脂フィルムは、半導体構造部（又はそれを含むＴＦＴ構造体）を支持するための支持基材であるともいえ、硬化後に可撓性を有する熱硬化性樹脂材料や熱可塑性樹脂材料から構成されていることが好ましい。また、本発明では、樹脂フィルムが開口部形成に適したものとなっていることが特に好ましい。具体的には、樹脂フィルムが、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、液晶ポリマーおよびポリテトラフルオロエチレンから成る群から選択される少なくとも１種以上の樹脂を含んで成ることが好ましい（一例を挙げると、樹脂フィルムがポリイミドフィルムであってよい）。このような樹脂材料は寸法安定性に優れているので、その点においても本発明に係るフレキシブル基材の材料として好ましいといえる。これらの樹脂フィルムにて開口部を形成するためには、炭酸ガスレーザやＹＡＧレーザなどを用いたレーザ加工を利用してよい。また、開口部形成にフォトリソグラフィーなどの技術を利用してもよく、かかる場合には樹脂フィルムとしてフォトリソグラフィーに特化した樹脂（例えば感光性樹脂などから成るフィルム）を用いることが好ましい。なお、無機高分子材料のシロキサンポリマーから成るフィルムも可撓性を有しており、かつ、開口部形成に適したものであるので、本発明の可撓性フィルム層５０として好適に用いることができる。
【００４６】
あくまでも例示にすぎないが、可撓性フィルム層の貼り合わせ面に接着性材料が設けられる態様を想定すると、可撓性フィルム層の厚さは約２μｍ〜約１００μｍ、接着性材料層の厚さは約３μｍ〜約２０μｍであってよい。
【００４７】
フレキシブル半導体装置１００における導電部材は、コンタクトビアとして機能するための導電性と位置決めマーカーとして機能するための視認性とを備えている。例えば、位置決めマーカーを（後述するように）Ｘ線を用いて利用する場合では、導電部材が金属を含んで成ることが好ましい。
【００４８】
可撓性フィルム層５０の開口部５０ａ，５０ｂの内部に形成されている導電部材（即ち、ビア６０ａ，６０ｂ）は、導電性ペースト材料から構成されることがコストや生産性の観点から好ましい。導電性ペースト材料としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ、Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｌおよび／またはＰｂなどの単体金属、それらの混合物又は合金やカーボンフィラーやカーボンナノチューブなどの導電フィラーを、エポキシ樹脂などの有機樹脂および/またはブチル・カルビトール・アセテート（ＢＣＡ）などの溶剤を含んで成るバインダーに対して分散させることによって得られるペースト材料を用いてよい。このような導電性ペースト材料が開口部５０ａ，５０ｂに充填されることを通じて導電部材（ビア６０ａ，６０ｂ）が得られることになる。
【００４９】
めっきによりＡｕ，Ａｇ，Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ，Ｃｒ，Ｍｎ、Ｆｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｏｓ，Ｉｒおよび／またはＰｔなどの金属を開口部５０ａ，５０ｂに充填して導電部材（ビア６０ａ，６０ｂ）とすることも可能である。特にＣｕめっきは、比較的安価であり、Ｃｕの導電率が高いので好ましく、かつ、原子番号が大きいためＸ線による視認性の点でも好ましい。
【００５０】
フレキシブル半導体装置１００の半導体層３０を構成する材料としては種々のものを使用することができ、例えばシリコン（例えばＳｉ）やゲルマニウム（Ｇｅ）等の半導体を用いてもよいし、酸化物半導体を用いてもよい。酸化物半導体としては例えばＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３および／またはＴｉＯ２などの単体の酸化物や、ＩｎＧａＺｎＯ、ＩｎＳｎＯ、ＩｎＺｎＯおよび／またはＺｎＭｇＯなどの複合酸化物が挙げられる。あるいは必要に応じて化合物半導体（例えば、ＧａＮ、ＳｉＣ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳおよび／またはＧａＡｓなど）を使用できる。更には、有機半導体（例えばペンタセン、ポリ３ヘキシルチオフェン、ポルフィリン誘導体、銅フタロシアニンおよび／またはＣ６０など）を使用することもできる。
【００５１】
本発明のフレキシブル半導体装置１００では、半導体構造部がアニール処理を受けたものであることが好ましい。具体的には、レーザ照射などにより半導体層３０が加熱処理されたものであることが好ましく、それによって、半導体構造部の膜質が照射前と比較して変化したものであることが好ましい。一例では、照射前においてはアモルファスシリコンから成る半導体層であったものを、レーザ照射により多結晶シリコン（例えば、平均粒径：数百ｎｍ〜２μｍ程度）から成る半導体層へと変化させたものであってよい。また、半導体層３０が多結晶シリコンの場合には、レーザ照射によってその結晶度が向上し得る。更にいえば、半導体構造部の膜質の変化によって、半導体層３０の移動度が向上したものとなり、照射前と照射後とでは移動度が顕著に大きくなる場合もある。
【００５２】
上述の説明から分かるように、本明細書において「膜質」とは、半導体層の「結晶状態」、「結晶度」および／または「移動度」などの特性を実質的に意味している。従って、「膜質の変化」とは、半導体層に関する限り、「結晶状態」、「結晶度」および／または「移動度」などが変化・向上することを実質的に意味している。
【００５３】
ちなみに、シリコン半導体の代わりに酸化物半導体を用いた場合においても半導体特性を向上させることができる。例えば、ＺｎＯなどの結晶性の酸化物半導体では、スパッタなどで成膜した直後には結晶層の中に多く非晶質層が含まれている。それゆえ、ＺｎＯなどの結晶性の酸化物半導体は、半導体デバイスとしての特性を示さない場合が多いが、アニール処理が施されることによって、ＺｎＯなどの酸化物半導体の結晶性が向上して、その結果、半導体特性が改善され得る。
【００５４】
さらに詳述すると、上記のシリコン半導体の代わりに、ＺｎＯをＲＦマグネトロンスパッタ法でＺｎＯ（５０ｎｍ）、ＳｉＯ２（５０ｎｍ）を順に成膜した場合では、エキシマレーザ照射前にて移動度は約１ｃｍ２／Ｖｓ以下の低い値しか示さない。一方、ＸｅＣｌエキシマレーザを照射すると、半導体動作をさせることが可能で、２０ｃｍ２／Ｖｓ程度の移動度を実現することが可能となる。
【００５５】
加えて、ＩｎＧａＺｎＯなどのアモルファス酸化物半導体においても半導体特性を向上させる効果を得ることができる。アモルファス酸化物半導体の場合は、酸素雰囲気中（例えば、大気中）にてレーザ照射をすることによって、酸素欠損を修復することができ、その結果、移動度を向上させることができる。ゲート絶縁層２０としてＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３などからなる酸化膜を配置していた場合には、アモルファス酸化物半導体の酸素欠損は、開口部（５０ａ，５０ｂ）から絶縁層２０を介してアモルファス酸化物半導体に供給された酸素によって修復され得る。半導体としてＩｎＧａＺｎＯを用いて、ＴＦＴを作製した場合、レーザ照射前には約１ｃｍ２／Ｖｓ以下の低い値の移動度が、レーザ照射後には１０ｃｍ２／Ｖｓ程度に向上させることができる。
【００５６】
本発明のフレキシブル半導体装置１００では、半導体構造部が金属層１０によって支持されている。例えば、金属層１０は金属箔から成るものであってよい。金属箔１０を構成する金属は、導電性を有し且つ融点が比較的高い金属が好ましく、例えば、銅（Ｃｕ、融点：１０８３℃）、ニッケル（Ｎｉ、融点：１４５３℃）、アルミニウム（Ａｌ、融点：６６０℃）および／またはステンレス（ＳＵＳ）を使用することができる。このような金属箔１０の上には、絶縁層２０が形成されている。詳述すると、例えば、金属箔１０の表面（上面）の少なくとも一部に、無機絶縁材料（例えば、酸化シリコンや窒化シリコン）からなる絶縁層２０が形成されている。絶縁層２０の上には、半導体層３０が形成されている。
【００５７】
絶縁層２０は、金属層１０（例えば金属箔）の表面を酸化することによって形成されたものであってもよい。かかる場合、金属層１０は、弁金属から成るもの、例えば、アルミニウム箔を用いることが好ましい。そして、化成液を用いて弁金属の陽極酸化を実施することによって、金属層表面に陽極酸化被膜を形成することができるので、これを絶縁層２０として用いることができる。この“陽極酸化被膜”は、非常に薄い緻密な酸化被膜であって、これにより、絶縁層２０に欠陥がない又は欠陥が減じられているといった利点が供される。
【００５８】
なお、絶縁層２０の材料などは、上記に限定されず、要求されるゲート絶縁膜の特性にあわせて、種々の好適な材料を採用してよい。一例を挙げると、酸化シリコンや窒化シリコンを用いることも可能である。また、絶縁層２０の材料としては、無機絶縁材料に限らず、他の絶縁材料（ポリイミドなどの有機絶縁材料など）を採用することも可能である。
【００５９】
図示する態様では、支持層として機能し得る金属層１０から、ゲート電極１０ｇと配線（１０ａ，１０ｂ）とが構成されている。具体的には、例えば金属層１０がパターニングされることによって金属層１０に開口部（例えば開口部１０’など）が形成されており、その結果、金属層１０にゲート電極１０ｇと配線（１０ａ，１０ｂ）となる部位が供されている。
【００６０】
本発明のフレキシブル半導体装置１００では、ソース電極４０ｓおよびドレイン電極４０ｄは半導体層３０に接触している。半導体層３０において、ソース電極４０ｓとドレイン電極４０ｄとに挟まれた間の領域がチャネル領域ないしはチャネル部となる。ソース電極、ドレイン電極（４０ｓ、４０ｄ）の材質としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、白金（Ｐｔ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、チタン（Ｔｉ）および／またはタングステン（Ｗ）等の金属材料や、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素含有酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）および／または酸化白金（ＰｔＯ２）などの導電性酸化物などを挙げることができる。一例を挙げるとすれば、Ａｇペーストからソース電極およびドレイン電極（４０ｓ、４０ｄ）を形成してもよい。かかるペースト材料を用いたソース電極およびドレイン電極（４０ｓ、４０ｄ）の形成は、印刷（例えばインクジェット印刷）によって行うことができる。
【００６１】
金属層１０の上に位置する絶縁層２０の一部には、ビア開口部２０ｃが形成され、そのビア開口部２０ｃに導電材料からなる層間接続部位（ビア）６０ｃが形成されていてもよい。例えば、ビア開口部２０ｃ内に導電材料(例えば、Ａｇペースト)が充填されることによって、層間接続部位（ビア）６０ｃが形成されていてよい。
【００６２】
図示する態様では、配線１０ａが、層間接続部位（ビア）６０ｃを介して、絶縁層２０の上に形成されたドレイン電極４０ｄに接続されている。なお、ドレイン電極４０ｄの一部が、ビア開口部２０ｃにまで延在し、それによって層間接続部位（ビア）６０ｃが構成される態様であってもよい。
【００６３】
本発明のフレキシブル半導体装置１００では、ゲート電極１０ｇがゲート絶縁膜２０ａを介して半導体層３０のチャネルの下側に配置されている。ゲート電極とチャネルとは同じ大きさで、かつ、重なるようにずれなく配置されていること好ましい。この理由について図３を参照しながら説明する。まず、ゲート電極１０ｇとチャネル３０ａがずれた場合とゲート電極１０ｇがチャネル３０ａよりも小さな場合とを考える（図３（ａ））。いずれの場合であってもチャネル３０ａの下側にゲート電極１０ｇのない部分が存在する。かかる場合、ゲート電極１０ｇに電圧を印加した時であっても、ゲート電極のない部分に電荷が誘起されない。電荷が誘起されないチャネル部分３０ａは導電率が小さいために、チャネルが充分に機能せずにドレイン電極から取り出される電流が小さくなってしまう。従って、チャネル部分全体がゲート電極に覆われていることが好ましい。
【００６４】
一方、ゲート電極１０ｇとチャネル３０ａがずれた場合およびゲート電極１０ｇをチャネル部分３０ａより大きく形成した場合（図３（ｂ））には、ゲート電極１０ｇがソース電極４０ｓ及び／又はドレイン電極４０ｄと重なる部分が存在する。この場合は、ゲート電極１０ｇとソース電極４０ｓの重なり部分に寄生容量が発生し、トランジスタの特性を劣化させてしまう。つまり、寄生容量が原因でトランジスタの出力信号がなまったり、また、必要とされる電流量が増加してしまい消費電力が増加してしまう、などの不具合が発生する。ゲート電極１０ｇとドレイン電極４０ｄの関係も同様である。従って、ゲート電極４０ｇとソース電極４０ｓとの重なり・オーバーラップが小さいことが好ましい。
【００６５】
以上のことから、一般的に良好なトランジスタ特性を得るためには、ゲート電極１０ｇとチャネル３０ａとは同じ大きさで、かつ、重なるようにずれなく対向して配置されていること好ましい（図３（ｃ）参照）。
【００６６】
《フレキシブル半導体装置の製造方法》
次に、図４〜７を参照して、本発明に係るフレキシブル半導体装置１００の製造方法について説明する。図４（ａ）〜（ｅ）、図５（ａ）〜（ｄ）、図６（ａ）〜（ｃ）ならびに図７（ａ）および（ｂ）は、フレキシブル半導体装置１００の製造方法を説明するための工程断面図である。
【００６７】
本発明の製造方法の実施に際しては、まず、工程（ｉ）を実施する。つまり、金属箔の一方の主面上に絶縁層を形成する。具体的には、まず、図４（ａ）に示すように、支持層となる金属箔１０を用意する。例えば、銅箔を用意する。そのような金属箔１０は、市販のものを利用することができる。金属箔１０の厚さは、好ましくは約３μｍ〜約１００μｍの範囲、より好ましくは約４μｍ〜約２０μｍの範囲、更に好ましくは約８μｍ〜約１６μｍの範囲である。次に、図４（ｂ）に示すように、金属箔１０の表面に絶縁層２０を形成する。かかる絶縁層２０は、上述したように“弁金属の陽極酸化”によって形成してよいものの（特に弁金属から成る金属箔が用いられている場合）、別法で形成してもよい。例えばゾルゲル法で形成してよい。ゾルゲル法を実施する場合、具体的には、シロキサン骨格に有機分子を複合化した有機無機ハイブリッド材料を塗布（例えば、スピンコートなど）し、約３００℃〜約６００℃程度で焼成することによって絶縁層２０を得ることができる。絶縁層２０の厚さは、例えば、０．１μｍ〜１μｍ程度であってよい。
【００６８】
図４（ｃ）に示すように、絶縁層２０には層間接続部位となるビア部６０ｃを形成することが好ましい。かかる場合、ビア６０ｃが形成される絶縁層領域に開口部２０ｃを形成して導電性材料を充填すればよい（開口部２０ｃの形成には典型的なフォトリソグラフィを利用してよい。また、絶縁層のエッチングは、ＣＦ３を用いてドライエッチングにより実施してもよい）。
【００６９】
工程（ｉ）に引き続いて工程（ｉｉ）を実施する。つまり、絶縁層の上にて半導体層を形成すると共に、その半導体層と接するようにソース電極・ドレイン電極を形成する。具体的には、まず、図４（ｃ）に示すように、絶縁層２０の上に半導体層３０を形成する。半導体層厚さは、例えば約５ｎｍ〜約９９０ｎｍ程度であってよい（ちなみに、図１に示すような半導体構造部としての厚さは、例えば約１０ｎｍ〜約１μｍ程度であってよい）。半導体層３０の形成は、例えば、真空蒸着、スパッタリングもしくはプラズマＣＶＤなどの薄膜形成法によって実施してもよいし、あるいは、凸版印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷もしくはインクジェットなどの印刷法によって実施してもよい。一例として、半導体層３０がシリコン層の場合、環状シラン化合物含有溶液（例えばシクロペンタシランのトルエン溶液）をインクジェットなどの方法で、絶縁層２０の上の所定位置に塗布する。次いで、約３００℃で加熱処理すると、アモルファスシリコンを含んで成る半導体層３０を形成することができる。
【００７０】
半導体層３０を形成したら、次に、図４（ｄ）に示すように、絶縁層２０上にてソース電極４０ｓおよびドレイン電極４０ｄを半導体層３０と接するように形成する。特にドレイン電極４０ｄは、ビア部６０ｃが位置する上に延在するように配置する。具体的には、ドレイン電極４０ｄの一端がビア部６０ｃに接する一方、ドレイン電極４０ｄの他端が半導体層３０に接するように、ドレイン電極４０ｄを形成する。
【００７１】
ソース電極およびドレイン電極の各厚さは、例えば約５０ｎｍ〜約５μｍであってよい。このようなソース電極４０ｓおよびドレイン電極４０ｄの形成は、スクリーン印刷、グラビア印刷またはインクジェット法などの印刷法でＡｇペーストを塗布して実施することができる。ドレイン電極４０ｄの一部が開口部２０ｃ内に充填されるように形成すると、ドレイン電極の形成とビア６０ｃの形成とを併せて実施できる。
【００７２】
尚、ソース電極を金属箔より形成された配線と接続する必要がある場合においては、ドレイン電極の場合と同様にすればよい。
【００７３】
工程（ｉｉ）に引き続いて工程（ｉｉｉ）を実施する。つまり、図４（ｅ）に示すように、半導体層３０およびソース電極・ドレイン電極（４０ｓ，４０ｄ）を覆うように可撓性フィルム層５０を形成する。具体的には、まず、半硬化の樹脂フィルム（樹脂シートの貼り合せ面に接着性材料を塗布してもよい）を用意し、樹脂フィルムを半導体構造部が形成された金属層に重ね合わせて仮接着する。仮接着の条件は半硬化の樹脂フィルムや接着性材料の種類により適宜選択できるが、たとえばポリイミド・フィルム（厚み：約１２．５μｍ）の貼り合わせ面にエポキシ樹脂を接着性材料として塗布（厚み：約１０μｍ）した樹脂フィルムを用いる場合、金属箔と樹脂フィルムとを積層して約６０℃に加熱して、約３ＭＰａに加圧した条件で仮圧着できる。
【００７４】
形成される樹脂フィルム層５０の厚さは、例えば約４μｍ〜約１００μｍである。かかる樹脂フィルム３０の形成によって、半導体構造部が保護されるとともに、次工程（金属箔１０のパターニング処理など）のハンドリングや搬送を安定して行うことが可能となる。
【００７５】
工程（ｉｉｉ）に引き続いて工程（ｉｖ）を実施する。つまり、可撓性フィルム層にビアを形成し、それによって、半導体装置前駆体を得る。例えば、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、可撓性フィルム層５０に開口部（５０ａ，５０ｂ）を形成した後、当該開口部に導電性材料を供給してビア（６０ａ，６０ｂ）を形成することによって、半導体装置前駆体１００’を得る。
【００７６】
樹脂フィルム層に設ける開口部（５０ａ，５０ｂ）はレーザ加工で形成することが出来る。加工に用いるレーザとしては、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザおよびエキシマレーザなどが挙げられる。レーザ条件は、一例を挙げるとエネルギー密度を約５０ｍＪ／ｃｍ２〜約５００ｍＪ／ｃｍ２とすることができる。
【００７７】
コンタクトビア用の開口部（５０ａ）は、樹脂フィルム層５０にレーザを照射し、半導体構造部に接続する回路の電極の表面を露出させるよう形成する。一方、位置決めマーカー用の開口部（５０ｂ）は金属膜状の絶縁膜の上面を露出させるように形成する。レーザ照射につき、開口部（５０ａ，５０ｂ）の大きさ（直径）は、レーザ径を絞ることによって所望の大きさに設定することができる。この点、本発明では、レーザ照射によって形成される開口部サイズ（開口面の直径）が約５μｍ〜約８０μｍ程度であってよく、例えば、開口面が直径３０μｍ程度であってよい。ちなみに、レーザ径を絞るだけでなく、レーザビームにマスクをすることによっても所望のビーム径を得ることができる。
【００７８】
レーザ加工によって開口部（５０ａ，５０ｂ）を形成する場合、開口部の形状をテーパ状にすることができる（いわゆるすり鉢形状、あるいは、倒立した略円錐形にすることができる）。すなわち、開口部（５０ａ，５０ｂ）の壁面と樹脂フィルム層５０の上面とを鈍角（＞９０°）にすることができる。例えば、図５（ａ）に示すようなテーパ角度αは、約１１０°〜約１６０°となり得る。これによって、開口部（５０ａ，５０ｂ）の壁面と樹脂フィルム５０の上面とが直角（＝９０°）に形成されている場合と比較して（例えば、ドリルなどの機械加工では、一般的に“およそ９０°”に形成され得る）、開口部（５０ａ，５０ｂ）に導電材料を充填する等の工程を容易に実施することができる。
【００７９】
開口部を形成するときにエネルギー密度を約２〜５Ｊ／ｃｍ２としてやるとシリカ（ＳｉＯ２）などの無機材料より構成される絶縁層も同時に加工することが出来る。すなわち開口部を樹脂フィルム５０のみならず絶縁層２０まで拡張することで導電部材が半導体構造部下面の金属層にまで延在できるようになる。このような構成とすると、下面の金属層を除去した場合に下側から位置決めマーカーを可視光により認識することが出来るようになる。これは、本発明のフレキシブル半導体装置の下面に機能層を積層する場合にも好ましい構成である。
【００８０】
開口部の形成方法（５０ａ，５０ｂ）はレーザ加工に限定されるものではなく、パンチング法または機械ドリル法などでもよい。また、感光性樹脂などから成るフィルムを用いる場合にはフォトリソグラフィーなどの技術を用いて開口部を形成することも出来る。
【００８１】
ビア（６０ａ，６０ｂ）の形成に際しては、開口部内（５０ａ，５０ｂ）において導電部材が形成される。導電部材が導電ペーストにより構成されている場合には、印刷法によって導電ペーストを開口部（５０ａ，５０ｂ）に充填して導電部材を形成できる。具体的には樹脂フィルム５０の表面に印刷マスクを配置してスキージにより導電ペーストを開口部（５０ａ，５０ｂ）に充填することができる。印刷マスクは樹脂フィルムの表面が導電ペーストで汚染されるのを防止するためのものであり、樹脂フィルムの開口部に対応した印刷マスク開口部が形成されている。かかるマスクの例としては、スクリーン版などのほか、樹脂フィルム表面にＰＥＴフィルムをあらかじめ張り合わせてマスクとしたものを挙げることができる。すなわち、樹脂フィルム表面にＰＥＴフィルムをあらかじめ張り合わせておいて、ＰＥＴフィルム上からレーザで開口部を形成すると、樹脂フィルムの開口部とマスク開口部が位置合せされたマスクが形成できる。ＰＥＴフィルムは導電部材を充填した後に剥離して除去する。
【００８２】
図５（ｃ）に示すように、樹脂フィルム５０の上には金属箔１５を重ね合わせて熱圧着することが好ましい（つまり、半導体装置前駆体１００’の上に更なる金属層１５を形成することが好ましい）。熱圧着の条件は半硬化の樹脂フィルムや接着性材料の種類により適宜選択できるが、例えば、ポリイミド・フィルム（厚み約１２．５μｍ）の貼り合わせ面にエポキシ樹脂を接着性材料として塗布（厚み約１０μｍ）した樹脂フィルムを用いる場合は、樹脂フィルム５０上に金属箔１５を積層して約１４０℃、約５ＭＰａで約１時間接着性材料を本硬化させてよい。導電部材がＣｕにより構成されている場合にはめっきにより金属層１５を形成することが出来る（この場合は金属箔を重ねて熱圧着する工程を省略できて生産効率が高まるので好ましい）。具体的には、無電解銅めっきでＣｕシード層を形成し、次に電気銅めっきで開口部をＣｕで充填してよい。一例を挙げると、無電解銅めっきは、硫酸銅水溶液にホルムアルデヒドを還元剤として添加した無電解めっき浴にサンプルを浸漬して行うことが出来る。電気めっきは、硫酸銅水溶液にサンプルを浸漬し、サンプルを陰極、含リン銅を陽極として行うことができる。硫酸銅水溶液にはポリエーテル化合物、有機硫黄系化合物および／またはアミン化合物などの添加剤を加え、電流３Ａ/ｄｍ２程度を流してめっきを行うことが出来る（尚、樹脂フィルムの上面の開口部５０ｂに対応する部分にレジストの開口部を合わせて形成してよい）。
【００８３】
工程（ｉｖ）に引き続いて、工程（ｖ）を実施する。つまり、金属箔１０を加工して金属箔１０からゲート電極１０ｇを形成する。好ましくは、かかる金属箔１０からのゲート電極１０ｇの形成に際しては、当該金属箔から配線（１０ａ，１０ｂ）をも形成する。
【００８４】
まず、金属箔のゲート電極や配線に対応する部分にフォトレジスト１１を形成する。具体的には、図５（ｄ）に示すように、金属箔１０の下面の略全面にフォトレジスト膜１１を形成する。次いで、図６（ａ）に示すように、フォトレジスト膜１１の下側にフォトマスク１２を配置する。そして、図６（ｂ）に示すように、フォトマスク１２を介してフォトレジスト膜１１を露光して、最後に現像して不要部分を除去する。フォトマスク１２の配置は、樹脂フィルムに設けられた位置決めマーカー６０ｂと、フォトマスク１２に設けた位置決めマーカーに対応するパターンを重ね合わせて行う（図６（ａ）および（ｂ）参照）。例えば樹脂フィルムに設けられた位置決めマーカーの確認は、半導体装置前駆体１００’の上側からＸ線を照射して金属箔１０の下側にて得られるＸ線透過画像を用いて行うことができる。軽い元素（原子番号の小さな元素）ほどＸ線をよく透過し、金属などの重い元素ほどＸ線を透過しにくい。したがって、金属箔を透過する程度の強度のＸ線を照射すれば、透過画像において金属導電部材より形成された位置決めマーカー部分が樹脂フィルム部分に対して大きなコントラストで良好に視認されることになる。
【００８５】
露光・現像後においては、一部を除去されたフォトレジスト膜１１’を介して金属箔にエッチングを施し、それによって、金属箔１０からゲート電極１０ｇおよび配線（１０ａ，１０ｂ）などを形成する（図６（ｃ）および図７（ａ）参照）。エッチングの方法は金属箔の種類に応じて適宜選択できる。例えば、金属箔が銅箔の場合には塩化鉄水溶液に浸漬して行うことが出来る。また、ＲＩＥなどのドライエッチングの手法を用いても良い。
【００８６】
尚、現像で用いられる「一部を除去されたフォトレジスト１１’」は、上記のフォトマスクを用いる態様に代えてダイレクト露光を用いる態様でもって形成してもよい（図８参照）。ダイレクト露光では、レーザ(例えば波長３５５ｎｍ)を局所的にフォトレジストの所望の位置（パターン）に照射して露光する。すなわち、フォトマスクを介さないでダイレクトにフォトレジストを露光する。レーザを照射する位置は、位置決めマーカー６０ｂを認識してこれを基準に決めることができ、位置決めマーカーの認識自体はフォトマスクを用いる態様と同様に行うことができる。換言すれば、ダイレクト露光の態様では、半導体装置前駆体のビアの少なくとも１つを位置決めマーカーとして用いることによって、フォトマスクを用いずにフォトレジスト膜の所望位置を直接的に露光することができる。
【００８７】
“フォトマスクを用いた露光”あるいは“ダイレクト露光”のいずれの場合であっても、位置決めマーカーが存在する箇所の上下の金属箔は除去することが好ましい。なぜなら、後述するように、半導体装置の両側又はどちらか一方に機能層(例えば画像表示層)を位置合せして積層するときに可視光により位置決めマーカーを確認できるからである。可視光による位置合せは簡易であり、また、半導体装置と同一の位置決めマーカーを使うことで位置ずれの累積を防止することが出来るので好ましいのである。
【００８８】
樹脂フィルムの上面に形成された金属箔１５に対しても同様にフォトレジストを形成して、エッチングなどすることで所望の配線パターン７０や（後述する）画素電極１５０などを形成することができる（図７（ｂ）参照）。図示されるような態様では、半導体構造部下面の金属箔と樹脂フィルム上の金属箔を別々にエッチングするため、一方をエッチングする場合には、たとえば他方の金属箔の全面フォトレジストを形成して保護することが好ましい。両側の金属箔の種類と厚みは適宜別々に選択することができるが、同一種類で同一の厚み(たとえば、厚み１２ｕｍ程度の銅箔）とすると、同時にエッチングが出来るために生産性が向上して好ましい。すなわち、両面の金属箔（１０，１５）にフォトレジストを形成してからエッチング液に浸漬して両側の金属箔（１０，１５）を同時にエッチングして所望のパターンを形成することが出来るのである。
【００８９】
以上のような工程を通じることによって、図７（ｂ）および図１に示される構造を備えたフレキシブル半導体装置１００を構築することができる。図示される態様から分かるように（特に図７（ｂ）参照）、フレキシブル半導体装置１００では、ゲート電極１０ｇが金属層１０の一部から構成されていると共に、ゲート絶縁膜２０ａが絶縁層２０の一部から構成されている。また、可撓性フィルム層５０においては、その厚み方向に沿って複数のビア（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，・・・）が延在しており、かかる複数のビアのうちの少なくとも１つ（図７（ｂ）ではビア６０ｂ）が位置する箇所では、金属層が除去されている（図７（ｂ）に示すように、ビア６０ｂの上面および下面が接する金属箔部分（点線領域）が除去されている）。更には、図７（ｂ）に示すように、位置決めマーカーとしてのビア６０ｂは、コンタクトビア６０ａや層間接続部位ビア６０ｃとは違って、可撓性フィルム層５０の一方の主面側から他方の主面側に至るまで延在している形態を有している。
【００９０】
本発明の製造方法では、樹脂フィルム層５０に設けられた開口部（５０ａ，５０ｂ）に金属などの導電性材料を充填して導電部材を構成する。したがって、コンタクトビアと位置決めマーカーとを実質的に同一工程で形成することが出来る。そして、本発明の位置決めマーカーを用いれば、Ｘ線透過画像により良好に視認でき、ゲート電極とチャネルとのずれが少ないＴＦＴを得ることが出来る。つまり、本発明では、“樹脂フィルムに形成した導電部材による位置決めマーカー”によって製造プロセス効率の向上を図ることができると共に、ＴＦＴ特性の向上をも図ることができるといえる。
【００９１】
（位置決めマーカーおよびアライメントについて）
ここで、本発明の特徴部分であるアライメントと位置決めマーカーについて詳述する。本発明では、フォトマスクの位置合せに際して、位置決めマーカーを利用したＸ線透過画像を用いることが好ましい。具体的には、図９に示すように、Ｘ線を半導体装置前駆体１００’に照射することで得られるＸ線透過画像１１０を利用しており、かかるＸ線透過画像１１０におけるビア対応ポイント１２０（位置決めマーカー６０ｂ，６０ｂ’を含んだ前駆体領域にＸ線が照射されることで得られる“ビア位置に対応した画像ポイント”）を位置合せ基準として用いることが好ましい。
【００９２】
位置決めマーカーは、１回の露光範囲ごと、例えばフォトマスクごとに１セット（例えば２個（またはグループ）の位置決めマーカー）を配置してよい。すなわち、１トランジスタごとにフォトマスクを重ねる場合はトランジスタごとに位置決めマーカーを配置し（図１０（ａ））、複数のトランジスタをグループとしてフォトマスクを重ねる場合はグループごとに位置決めマーカーを配置する（図１０（ｂ））。ワーク内の全トランジスタを１つのフォトマスクで一度に露光・現像する場合には、ワークに１セットの位置決めマーカーを配置してもよい（図１０（ｃ））。
【００９３】
位置決めマーカーの配置場所は、特に制限はない。例えばフォトマスクの配置につき位置合わせを行う態様を例にとると、フォトマスクが長方形の場合は長方形の短辺の中央部に相当し得る箇所に位置決めマーカーを配置してよい。このように配置することでフォトマスクとワークとの位置ずれを最小限に抑制することが出来る（つまり、重ね合わせ精度を向上させることができる）。フォトマスクの配置の方法は、前述のように例えば２個の位置決めマークをＸ線透過画像により計測し、位置合せ範囲全体の重心を見つけて指定寸法と誤差を補正し、重心から設計値で振り分けすることによって行ってよい。
【００９４】
本発明の位置決めマーカーは、ビア１つが単独で位置決めマーカーとして機能することが出来るが、図１１（ａ）〜(ｄ)に示すように、複数のビアがグループとなり位置決めマーカーとして機能させても良い。すなわち、ビア４個がグループとなり正方形の位置決めマーカーを構成したり、ビア５個がグループとなり十字形の位置決めマーカーを構成してもよい。複数のビアのグループを全体として所望形状にして位置決めマーカーとして構成させると、コンタクトビアとの区別がし易く、画像認識が容易となるので好ましい。
【００９５】
尚、フォトマスクの位置合せに際しては、Ｘ線を利用するのではなく、可視光線を利用してもよい。具体的には、図１２に示すように、位置決めマーカー６０ｂを絶縁層２０の下面まで延在するように形成すると共に（図１２（ａ））、位置決めマーカー６０ｂの下側付近に位置する金属層１０およびフォトレジストなどを除去すると（図１２（ｂ））、下側から可視光を当てることによって、位置決めマーカー６０ｂの位置を把握することができる（図１２（ｃ））。従って、それを位置合せ基準として用いて、フォトマスクの位置合せやダイレクト露光時の位置合せを実施することができる。尚、かかる態様では、最終的に得られるフレキシブル半導体装置１００ｂは、図１３に示すような態様となる。つまり、図示されるように、フレキシブル半導体装置１００ｂの位置決めマーカー６０ｂは、絶縁層２０の“上側主面”を超えて絶縁層２０の“下側主面”に至るまで延在している。
【００９６】
《画像表示装置》
次に以下においては、本発明に係るフレキシブル半導体装置を画像表示装置に搭載する態様について説明する。
【００９７】
（２Ｔｒ1Ｃ）
図１４は、画像表示装置の駆動回路９０を説明するための回路図である。図１５は、当該駆動回路が本実施形態のフレキシブル半導体装置１００によって構成された一例を示す平面図である。
【００９８】
図１４に示した回路９０は、画像表示装置（例えば有機ＥＬディスプレイ）に搭載される駆動回路であり、ここでは画像表示装置の一画素の構成を表している。この例の画像表示装置の各画素は、２つのトランジスタ（１００Ａ、１００Ｂ）と、１つのコンデンサ８５との組み合わせの回路から構成されている。この駆動回路には、スイッチ用トランジスタ（以下、「Ｓｗ−Ｔｒ」とも称する）１００Ａと、駆動用トランジスタ（以下、「Ｄｒ−Ｔｒ」とも称する）１００Ｂとが含まれている。両方のトランジスタ（１００Ａ、１００Ｂ）とも、本発明に係るフレキシブル半導体装置１００から構成されている。なお、フレキシブル半導体装置１００の構造体の一部に、コンデンサを形成することも可能である。さらに説明していくと、Ｓｗ−Ｔｒ１００Ａのゲート電極は、選択ライン９４に接続されている。また、Ｓｗ−Ｔｒ１００Ａのソース電極およびドレイン電極は、それぞれ、一方がデータライン９２に接続され、他方がＤｒ−Ｔｒ１００Ｂのゲート電極に接続されている。さらに、Ｄｒ−Ｔｒ１００Ｂのソース電極およびドレイン電極は、それぞれ、一方が電源ライン９３に接続され、他方が表示部（例えば有機ＥＬ素子）８０に接続されている。なお、コンデンサ８５は、Ｄｒ−Ｔｒ１００Ｂのソース電極とゲート電極との間に接続されている。
【００９９】
上記構成の画素回路において、選択ライン９４の作動時に、Ｓｗ−Ｔｒ１００Ａのスイッチがオンになると、駆動電圧がデータライン９２から入力される。そして、それがＳｗ−Ｔｒ１００Ａによって選択されることにより、Ｄｒ−Ｔｒ１００Ｂのゲート電極に電圧が印加される。その電圧に応じたドレイン電流が表示部８０に供給され、それによって表示部（有機ＥＬ素子）８０を発光させるようになっている。Ｄｒ−Ｔｒ１００Ｂのゲート電極に電圧が印加されると同時に、コンデンサ８５には電荷が蓄積される。この電荷はＳｗ−Ｔｒ１００Ａの選択が解除された後においても、一定時間にわたりＤｒ−Ｔｒ１００Ｂのゲート電極に電圧を印加し続ける役割（保持容量）を果たす。
【０１００】
図１５は、図１４に示した回路９０の一例が形成されたフレキシブル半導体装置の平面図である。図１５（ａ）は、樹脂フィルムの上面より見た平面図で、図１５（ｂ）は樹脂フィルム上の金属層と樹脂フィルムを取り去った状態の平面図で、図１５(ｃ)はさらに半導体構造部と導電部材と金属箔上の絶縁層とを取り去った状態の平面図である。
【０１０１】
なお、図１４の回路９０に示すように、画像表示装置を駆動する駆動回路では容量を保持するコンデンサ８５が必要となる。図１５に示した構成では、基板構造体の一部にコンデンサが組み込まれているので、別途、基板構造体の外部にコンデンサを配置しなくてもよい。したがって、小型で高密度実装が可能な画像表示装置を実現することができる。
【０１０２】
（画像表示装置の積層態様）
次に、前記したトランジスタあるいはトランジスタより構成された回路上に画像表示部が形成される態様（特に、フレキシブル半導体装置上に形成されている複数の画素より構成された画像表示部の態様）を説明する。
【０１０３】
図１６は本発明のフレキシブル半導体装置上にＲ(赤)Ｇ(緑)Ｂ(青)の３色を３つの画素に配置したＯＬＥＤ(有機ＥＬ)画像表示装置２００の断面図である。半導体装置では樹脂フィルムと画素電極(陰極)と位置決めマーカーのみを図示している。Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素の画素電極１５０上にはそれぞれの色に対応した発光材料から成る発光層１７０が配置されている。隣接する各画素の間には画素規制部１６０が形成されており、発光材料が混ざり合うのを防止すると同時にＥＬ材料配置の際の位置決めを容易にしている。発光層１７０の上面には各画素全体を覆うように透明電極層(陽極層)１８０が形成されている。
【０１０４】
画素電極１５０に用いる材料は前述した様にＣｕなどの金属が挙げられる。発光層１７０への電荷注入効率を向上させるための電荷注入層と発光層からの光を反射して上側への光取り出し効率を上げるために、表面を０．１ｕｍのＡｌとの積層構造として(例えばＡｌ／Ｃｕ)反射電極としてもよい。
【０１０５】
発光層１７０に用いる材料は特に限定は無いが、一例を挙げるとポリフルオレン系発光材料、樹木状多分岐構造を持つ物質はいわゆるデンドリマのデンドロン骨格の中心部にＩｒやＰｔ等の重金属を使用したデンドリマ系発光材料を用いることが出来る。発光層１７０は単層構造としてよいが、電荷注入を容易にするため正孔注入層としてＭｏＯ３や電子注入層としてＬｉＦを用いて電子注入層／発光層／正孔注入層のように積層構造としてもよい。陽極の透明電極にはＩＴＯを用いることが出来る。
【０１０６】
画素規制部１６０は絶縁材料であればよいが、例えばポリイミドを主成分とする感光性樹脂やＳｉＮを用いることが出来る。
【０１０７】
尚、画像表示装置は、図１７に示すようなカラーフィルターを有する構成であってもかまわない。図示する画像表示装置２００’では、フレキシブル半導体装置１００、フレキシブル半導体装置１００上に形成されている複数の画素電極１５０、その画素電極１５０を全体的に覆うように形成されている発光層１７０、および、発光層１７０上に形成されている透明電極層１８０、更には、透明電極層１８０上に形成されているカラーフィルター１９０が設けられている。かかる画像表示装置２００’では、カラーフィルター１９０が発光層１７０からの光を赤・緑・青の３色に変換する機能を有しているので、それによって、Ｒ(赤)Ｇ(青)Ｂ(青)の３つの画素を構成することができる。つまり、図１６に示す画像表示装置２００では、画素規制部によって分けられた各発光層が別個に赤・緑・青の発光をするのに対して、図１７の画像表示装置２００’においては、発光層から発せられる光自体には色の区別はないものの（例えば白色の光となっており）、かかる光がカラーフィルター１９０を通過することによって赤・緑・青の光が生じるようになっている。
【０１０８】
（画素表示装置の製造方法）
次に、画素表示装置の製造方法について説明する。具体的には、図１８を参照して本態様のＯＬＥＤの製造方法について説明する。
【０１０９】
まず、工程（Ｉ）を実施する。つまり、図１８（ａ）に示すように、画素電極１５０を備えたフレキシブル半導体装置１００を用意する。具体的には、前述したようにフレキシブル半導体装置１００の製造に際して金属箔１５をパターニングすることによって画素電極１５０を形成できる他（即ち、可撓性フィルム層上に設けられた金属箔をフォトリソグラフィなどを通じで部分的にエッチングして画素電極１５０を形成できる他）、印刷法などによって所定箇所に画素電極原料を塗布することを通じても画素電極１５０を形成できる。
【０１１０】
次いで、工程（ＩＩ）を実施する。つまり、フレキシブル半導体装置の上に「複数の画素より構成されている画像表示部」を形成する。例えば、図１８（ｂ）〜（ｄ）に示すように、フレキシブル半導体装置１００上に複数の画素規制部１６０を形成し、かかる複数の画素規制部１６０によって仕切られた領域かつ画素電極１５０上に発光層１７０を形成する。画素規制層１６０は、例えば、ポリイミドを主成分とする感光性樹脂材料で画素電極全体を覆うように形成して画素規制部の前駆体層１６０’を形成した後、かかる前駆体層１６０’に対してフォトリソグラフィを施すことによって形成してよい。所定の色の発光層１７０は所定の画素電極上に形成される。発光層１７０の形成方法としては、例えば、ポリフルオレン系の発光材料をキシレンに溶解して１％の溶液にし、インクジェット法を用いて画素電極上に配置することが出来る。たとえば、発光層１７０の厚みは約８０ｎｍとすることができる。画素規制部の前駆体層１６０’につきフォトリソグラフィを行う際、および／または、発光層１７０の形成につきインクジェットにより発光材料を配置する際には、フレキシブル半導体装置１００の位置決めマーカー（６０ｂ，６０ｂ’）を用いることが好ましい。かかる位置決めマーカー（６０ｂ，６０ｂ’）を使用すると、画素表示装置の構成要素につき位置ずれの累積を効果的に防ぐことが出来るからである。このとき、位置決めマーカー上の金属箔が除去されていると更に好ましい。可視光により位置決めマーカーを認識できるからである。位置決めマーカー上の金属箔の除去は、金属箔を加工してパターン形成する工程で同時に行なうことができるので工程数の増加は無い。
【０１１１】
最後に、発光層１７０を覆うように透明導電層１８０（たとえばＩＴＯ膜）を形成する。かかる透明導電層のＩＴＯ膜はスパッタ法により製膜することが出来る。
【０１１２】
以上のような工程を通じることによって、図１８（ｅ）および図１６に示される構造を備えた画像表示装置２００を構築することができる。
【０１１３】
代替的な態様としてカラーフィルターを備えた画像表示装置２００’の製造態様についても説明しておく。かかる製造態様は、部分的に違いはあるものの上記製造方法と実質的に同様である。具体的には、上記の工程（Ｉ）を行った後（図１９（ａ）参照）、白色の発光層１７０を全面にベタ膜状に形成する（図１９（ｂ）参照）。次いで、透明電極層１８０の形成を上記と同様に実施した後（図１９（ｃ）参照）、カラーフィルター１９０のＲ(赤)Ｇ(緑)Ｂ(青)の３色を所望の画素位置に配置することによって（図１９（ｄ）参照）、画像表示装置２００’を完成することができる。ここで、カラーフィルター１９０を配置する際には、フレキシブル半導体装置１００の位置決めマーカー（６０ｂ，６０ｂ’）を用いることができる。かかる位置決めマーカー（６０ｂ，６０ｂ’）を使用すると、画素表示装置の構成要素につき位置ずれの累積を効果的に防ぐことが可能となる。このとき、位置決めマーカー上の金属箔が除去されていると好ましい。可視光により位置決めマーカーを認識できるからである。位置決めマーカー上の金属箔の除去は、金属箔を加工してパターン形成する工程で同時に行なうことができるので工程数の増加は無い。
【０１１４】
以上、本発明の好適な実施形態を中心に説明してきたが、本発明はこれに限定されず、種々の改変がなされ得ることを当業者は容易に理解されよう。例えば、以下のような変更態様が考えられる。
【０１１５】
●  コンタクトビアと位置決めマーカーとは別個に構成される態様に限らず、コンタクトビアの一部を位置決めマーカーとして用いてもよい。
●  位置決めマーカーは、ビア形態を有するものに必ずしも限定されず、開口部を成す孔の内壁面に無電解メッキにより銅などの金属層が形成されたスルーホール形態であってもよい。
●  フレキシブル半導体装置の可撓性フィルム層の形成は樹脂フィルムを貼り合わせる態様に必ずしも限定されず、半硬化の樹脂材料や感光性樹脂材料をスピンコートなどで塗布することを通じて可撓性フィルム層を形成する態様であってもよい。
● ディスプレイの構成によっては、ＴＦＴ素子は各画素に２個（第１および第２のＴＦＴ素子）だけでなく、それ以上設けられることもあるので、それに対応して本実施形態のフレキシブル半導体装置を改変することも可能である。
● 上記実施形態では、有機ＥＬディスプレイに搭載されるフレキシブル半導体装置について例示したが、無機ＥＬディスプレイに搭載してもよい。また、ＥＬディスプレイに限らず電子ペーパーであってもよい。更にいえば、ディスプレイに限らず、ＲＦＩＤなどの通信機器やメモリなどに搭載することも可能である。
● フレキシブル半導体装置を１デバイスに対応した形で作製するような態様を例示したが、それに限らず、複数のデバイスに対応した形で作製する手法を実行してもよい。そのような作製手法として、ロール・ツー・ロール製法を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明のフレキシブル半導体装置の製造方法は、フレキシブル半導体装置の生産性に優れている。得られるフレキシブル半導体装置は、各種画像表示部（即ち、画像表示装置）に用いることができ、電子ペーパーやデジタルペーパー等にも用いることができる。例えば、図２０に示すようなテレビ画像表示部、図２１に示すような携帯電話の画像表示部、図２２に示すようなモバイル・パソコンまたはノート・パソコンの画像表示部、図２３および図２４に示すようデジタルスチルカメラおよびカムコーダーの画像表示部、ならびに、図２５に示すような電子ペーパーの画像表示部などに用いることができる。更には、本発明の製造方法で得られるフレキシブル半導体装置は、現在、印刷エレクトロニクスで適用が検討されている各種用途（例えば、ＲＦ−ＩＤ、メモリ、ＭＰＵ、太陽電池およびセンサなど）にも適応することができる。
【関連出願の相互参照】
【０１１７】
本出願は、日本国特許出願第２０１１−６６１３９号（出願日：２０１１年０３月２４日、発明の名称：「フレキシブル半導体装置及びその製造方法並びにそれを用いた画像表示装置およびその製造方法」）に基づくパリ条約上の優先権を主張する。当該出願に開示された内容は全て、この引用により、本明細書に含まれるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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