(57)【要約】【課題】  低コスト化が図れ、キャリア移動度および電流のＯＮ/ＯＦＦ比が改善された信頼性の高い薄膜トランジスタ及びその製造方法を提供する。【解決手段】  第１の主面および第２の主面が平坦であり、かつ、均一な厚みを有する絶縁基板３と、絶縁基板３の第１の主面上に形成されたゲート電極４と、絶縁基板３の第２の主面上に形成され、有機半導体、カーボンナノチューブ、あるいは、カーボンナノチューブを少なくとも含む有機分散材料により構成されるチャネル層２と、チャネル層２上でゲート電極４の両側に位置するように形成されたソース電極１およびドレイン電極５とを備えている。【選択図】  図１
2006073774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主面および第２の主面が平坦であり、かつ、均一な厚みを有する絶縁基板と、
前記絶縁基板の前記第１の主面上に形成されたゲート電極と、
前記絶縁基板の前記第２の主面上に形成され、有機半導体、カーボンナノチューブ、あるいは、カーボンナノチューブを少なくとも含む有機分散材料により構成されるチャネル層と、
前記チャネル層上または前記チャネル層と前記絶縁基板との間であって前記ゲート電極の両側に位置するように形成されたソース電極およびドレイン電極とを備えている薄膜トランジスタ。
【請求項２】
前記絶縁基板の前記ゲート電極が形成された前記第１の主面を覆う第１の絶縁保護層と、前記絶縁基板の前記チャネル層と前記ソース電極およびドレイン電極とが形成された前記第２の主面を覆う第２の絶縁保護層とのうち、少なくとも何れか一方の前記絶縁保護層が設けられている請求項１記載の薄膜トランジスタ。
【請求項３】
前記絶縁保護層は、アクリル、エポキシ、ウレタン、シリコーン、ポリイミド、アンドープポリアニリン、及びパリレンのうちの何れか、あるいは、これらのうちの何れかを含む高分子材料で構成されている請求項２記載の薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記絶縁基板は、ポリエステル、ポリビニル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアセテート、及びポリイミドのうちの何れか、あるいは、これらのうちの何れかの誘導体からなる高分子材料、あるいは、酸化物材料で構成されている請求項１記載の薄膜トランジスタ。
【請求項５】
前記ゲート電極、ソース電極ならびにドレイン電極は、クロム、チタン、銅、アルミニウム、モリブデン、タングステン、パラジウム、ニッケル、金、白金、導電性ポリアニリン、導電性ポリピロール、及び導電性ポリチオフェンのうちの少なくとも何れか１つを含む材料で構成されている請求項１記載の薄膜トランジスタ。
【請求項６】
前記有機半導体は、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、及びヘキサセンのうちの何れか、あるいは、これらのうちの何れかの誘導体からなるアセン分子材料である請求項１記載の薄膜トランジスタ。
【請求項７】
前記有機半導体は、ポリアセチレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、及びフラーレンのうちの何れか、あるいは、これらのうちの何れかの誘導体からなる材料である請求項１記載の薄膜トランジスタ。
【請求項８】
絶縁基板の第１の主面にゲート電極を形成する工程と、
前記絶縁基板の第２の主面にチャネル層を形成する工程と、
前記チャネル層の上にソース電極およびドレイン電極を形成する工程とを含む薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項９】
絶縁基板の第１の主面にゲート電極を形成する工程と、
前記絶縁基板の第２の主面にソース電極およびドレイン電極を形成する工程と、
前記ソース電極およびドレイン電極が形成された前記第２の主面にチャネル層を形成する工程とを含む薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１０】
前記絶縁基板が巻かれたロールから前記絶縁基板を引き出して、引き出された部分の前記絶縁基板に前記ゲート電極と前記有機半導体層と前記ソース電極およびドレイン電極とのそれぞれを形成する各工程を行った後、前記各工程が施された部分の前記絶縁基板をロール状に巻き取る請求項８または９記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１１】
前記絶縁基板の前記ゲート電極が形成された前記第１の主面を覆う第１の絶縁保護層と、前記絶縁基板の前記チャネル層と前記ソース電極およびドレイン電極とが形成された前記第２の主面を覆う第２の絶縁保護層とのうち、少なくとも何れか一方の前記絶縁保護層を形成する工程を有する請求項８または９記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１２】
前記絶縁保護層の表面を平坦化する工程を有する請求項１１記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１３】
前記チャネル層を形成する工程、前記ゲート電極を形成する工程、ならびに、前記ソース電極およびドレイン電極を形成する工程は、蒸着、スパッタリング、化学蒸着、電着、スピンコーティング、無電解メッキ、エレクトロポリマラインゼーション、分子ビーム付着、溶液からのセルフ・アセンブリ、スクリーン印刷、および、スタンピングのうちの、少なくとも何れか１つのプロセスを含む請求項８または９記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜７のうち何れかに記載の薄膜トランジスタが、画素を駆動するためのスイッチング素子として複数個配設されてなる、アクティブマトリクス型ディスプレイ。
【請求項１５】
請求項１〜７のうち何れかに記載の薄膜トランジスタが、集積回路を構成するための半導体素子として利用されてなる、無線ＩＤタグ。
【請求項１６】
請求項１〜７のうち何れかに記載の薄膜トランジスタが、集積回路を構成するための半導体素子として利用されてなる、携行用機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイや有機エレクトロールミネッセンスディスプレイに代表されるフラットパネルディスプレイの各画素の駆動には薄膜トランジスタを用いることが主流となっているが、従来の薄膜トランジスタの能動層はシリコンなどに代表される無機半導体からなっている。
【０００３】
一般に、無機半導体としてアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ:Ｈ）を用いているが、近年その代替材料として低分子系ではペンタセン、また高分子系ではチオフェン誘導体材料などの有機半導体の開発が著しく進展している。
【０００４】
その背景には、従来の無機半導体は次の２つの課題を抱えていたことがある。１つ目の課題は、無機半導体は柔軟性に乏しいため、任意の形状を有するディスプレイを得ることが非常に困難であったことである。２つ目の課題は、無機半導体を用いた薄膜トランジスタの作製には、複雑な工程と高真空装置などの高コストで高度な装置が必要であったことである。
【０００５】
そこで、有機半導体を薄膜トランジスタの能動層として採用することによって、インクジェットプリンティング、スピンコーティングなどの液相プロセスを用いることが出来るようになり低コスト化が可能になると同時に、プラスチック基板を用いることで薄膜トランジスタが柔軟性を持つことが出来るようになる。
【０００６】
図１４は、従来の薄膜トランジスタの断面視における構造を示す図である。この従来の薄膜トランジスタは、基板１０上にゲート電極４が形成され、その上にゲート絶縁膜９が形成され、ゲート絶縁膜９上に有機半導体からなるチャネル層２が形成され、チャネル層２上にソース電極１及びドレイン電極５が形成されている。
【０００７】
また、低動作電圧で高い電界移動度を得るために、基板上に形成した絶縁材料に高誘電率なＢＳＴ（チタン酸バリウムストロンチウム）を使用しているものがある（例えば、特許文献１参照）。この構成では、電界効果トランジスタ構造として、絶縁材料を保持するための基板を必要としていた。
【０００８】
また、トランジスタ構造を支持するために、シリコーン、セラミック、ガラスなどの無機材料、あるいは、ポリ塩化ビニレン、ポリオレフィンなどのプラスチック材料の基板を用いているものもあった（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３３０４２９９号公報
【特許文献２】特開平０９−２３２５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の一般的な薄膜トランジスタでは、ゲート電極と、ソース電極およびドレイン電極と、ゲート絶縁膜と、半導体を用いたチャネル層と、さらにそれらを保持する基板とを少なくとも必要としていた。このような構成では、例えば図１４に示すように、基板１０上に、ゲート電極４、ゲート絶縁膜９、チャネル層２、ソース電極１およびドレイン電極５が積み重ねられているため、それに伴う製造プロセスが必要であり、低コスト化の妨げになっていた。また、チャネル層２の形成までに、ゲート電極４の形成、ゲート絶縁膜９の形成というように多段階の製造プロセスが行われるため、それによりチャネル層２の下層のゲート絶縁膜９の表面が上下にうねってその高低差が大きくなり、その上に形成されるチャネル層２の表面も上下にうねり、チャネル層２を均一な膜厚に形成することができず、膜厚の厚い部分と薄い部分が生じる。その膜厚の薄い部分によってチャネル層２におけるキャリア移動度が律速されてキャリア移動度が低くなり、また、電流のＯＮ/ＯＦＦ比も低くなるという問題があった。さらには、チャネル層２の膜厚が薄い部分において、水分による劣化、水以外のものとの化学反応による劣化、及び発熱による劣化が顕著となり、上記のキャリア移動度および電流のＯＮ/ＯＦＦ比の特性の劣化が著しく進行し、寿命が短くなるという問題があった。これらの問題は、チャネル層２が、有機半導体、カーボンナノチューブ、あるいは、カーボンナノチューブを少なくとも含む有機分散材料により構成される場合に共通の問題である。
【００１０】
そこで本発明は、低コスト化が図れ、キャリア移動度および電流のＯＮ/ＯＦＦ比が改善された信頼性の高い薄膜トランジスタ及びその製造方法を提供することを第１の目的としている。
【００１１】
又、本発明は、キャリア移動度と電流のＯＮ/ＯＦＦ比が改善された薄膜トランジスタを複数個配置したアクティブマトリクス型のディスプレイや、前記キャリア移動度と電流のＯＮ/ＯＦＦ比が改善された薄膜トランジスタを集積回路部に用いた無線ＩＤタグや携行用機器を提供することを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明に係る薄膜トランジスタは、第１の主面および第２の主面が平坦であり、かつ、均一な厚みを有する絶縁基板と、前記絶縁基板の前記第１の主面上に形成されたゲート電極と、前記絶縁基板の前記第２の主面上に形成され、有機半導体、カーボンナノチューブ、あるいは、カーボンナノチューブを少なくとも含む有機分散材料により構成されるチャネル層と、前記チャネル層上または前記チャネル層と前記絶縁基板との間であって前記ゲート電極の両側に位置するように形成されたソース電極およびドレイン電極とを備えている。
【００１３】
この構成によれば、ゲート絶縁層である絶縁基板は、その両主面が平坦であり、かつ、均一な厚みを有するため、容量成分が基板面内において均一となり、特性の安定した薄膜トランジスタを実現できる。また、絶縁基板がゲート絶縁層を兼ねており、ゲート電極が形成された絶縁基板の第１の主面とは反対側の平坦な第２の主面上にチャネル層が形成されているので、チャネル層の膜厚の均一性が向上し、チャネル層におけるキャリア移動度および電流のＯＮ/ＯＦＦ比の特性が改善された信頼性の高い薄膜トランジスタを実現できる。また、絶縁基板がゲート絶縁層を兼ねているため、構成要素数の減少および製造プロセス数の減少による低コスト化を図ることができる。
【００１４】
また、本発明において、前記絶縁基板の前記ゲート電極が形成された前記第１の主面を覆う第１の絶縁保護層と、前記絶縁基板の前記チャネル層と前記ソース電極およびドレイン電極とが形成された前記第２の主面を覆う第２の絶縁保護層とのうち、少なくとも何れか一方の前記絶縁保護層が設けられていることが好ましい。このように絶縁保護層を設けることにより、絶縁保護層を設けた側からの水分等の浸入を防止でき、経時変化によるチャネル層の劣化を防止し、より信頼性を向上し長寿命化を図ることができる。
【００１５】
この場合、前記絶縁保護層は、アクリル、エポキシ、ウレタン、シリコーン、ポリイミド、アンドープポリアニリン、及びパリレンのうちの何れか、あるいは、これらのうちの何れかを含む高分子材料で構成されていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明において、前記絶縁基板は、ポリエステル、ポリビニル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアセテート、及びポリイミドのうちの何れか、あるいは、これらのうちの何れかの誘導体からなる高分子材料、あるいは、酸化物材料で構成されていることが好ましい。
【００１７】
また、本発明において、前記ゲート電極、ソース電極ならびにドレイン電極は、クロム、チタン、銅、アルミニウム、モリブデン、タングステン、パラジウム、ニッケル、金、白金、導電性ポリアニリン、導電性ポリピロール、及び導電性ポリチオフェンのうちの少なくとも何れか１つを含む材料で構成されていることが好ましい。
【００１８】
また、本発明において、前記有機半導体は、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、及びヘキサセンのうちの何れか、あるいは、これらのうちの何れかの誘導体からなるアセン分子材料であることが好ましい。
【００１９】
また、本発明において、前記有機半導体は、ポリアセチレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、及びフラーレンのうちの何れか、あるいは、これらのうちの何れかの誘導体からなる材料であることが好ましい。
【００２０】
本発明に係る薄膜トランジスタの製造方法（第１の製造方法）は、絶縁基板の第１の主面にゲート電極を形成する工程と、前記絶縁基板の第２の主面にチャネル層を形成する工程と、前記チャネル層の上にソース電極およびドレイン電極を形成する工程とを含む。
【００２１】
本発明に係る薄膜トランジスタの製造方法（第２の製造方法）は、絶縁基板の第１の主面にゲート電極を形成する工程と、前記絶縁基板の第２の主面にソース電極およびドレイン電極を形成する工程と、前記ソース電極およびドレイン電極が形成された前記第２の主面にチャネル層を形成する工程とを含む。
【００２２】
これら第１及び第２の製造方法によれば、絶縁基板がゲート絶縁層を兼ねており、ゲート電極が形成される絶縁基板の第１の主面とは反対側の第２の主面上にチャネル層が形成されるので、チャネル層の膜厚の均一性が向上し、チャネル層におけるキャリア移動度および電流のＯＮ/ＯＦＦ比の特性が改善された信頼性の高い薄膜トランジスタを製造できる。また、絶縁基板がゲート絶縁層を兼ねているため、構成要素数の減少および製造プロセス数の減少による低コスト化を図ることができる。
【００２３】
また、第１及び第２の製造方法において、前記絶縁基板が巻かれたロールから前記絶縁基板を引き出して、引き出された部分の前記絶縁基板に前記ゲート電極と前記有機半導体層と前記ソース電極およびドレイン電極とのそれぞれを形成する各工程を行った後、前記各工程が施された部分の前記絶縁基板をロール状に巻き取るようにする。このようなロールツウロールプロセスを用いることにより、生産効率はバッチプロセスに比べ非常に高く、低コスト化を図る上で好ましい。
【００２４】
また、第１及び第２の製造方法において、前記絶縁基板の前記ゲート電極が形成された前記第１の主面を覆う第１の絶縁保護層と、前記絶縁基板の前記チャネル層と前記ソース電極およびドレイン電極とが形成された前記第２の主面を覆う第２の絶縁保護層とのうち、少なくとも何れか一方の前記絶縁保護層を形成する工程を有することが好ましい。このように絶縁保護層を形成することにより、絶縁保護層を設けた側からの水分等の浸入を防止でき、経時変化によるチャネル層の劣化を防止し、より信頼性を向上し長寿命化を図ることができる。
【００２５】
この場合、前記絶縁保護層の表面を平坦化する工程を有することが好ましい。これにより絶縁保護層の表面での段差がなくなるため、柔軟性を持たせて曲げた場合の応力集中を緩和することが出来る。
【００２６】
また、第１及び第２の製造方法において、前記チャネル層を形成する工程、前記ゲート電極を形成する工程、ならびに、前記ソース電極およびドレイン電極を形成する工程は、蒸着、スパッタリング、化学蒸着、電着、スピンコーティング、無電解メッキ、エレクトロポリマラインゼーション、分子ビーム付着、溶液からのセルフ・アセンブリ、スクリーン印刷、および、スタンピングのうちの、少なくとも何れか１つのプロセスを含む。
【００２７】
本発明に係るアクティブマトリクス型ディスプレイは、上記の本発明に係る薄膜トランジスタが、画素を駆動するためのスイッチング素子として複数個配設されてなる構成を採る。この構成により、低コストで特性の良いシートライク、或いはペーパーライクなディスプレイを具現化することができる。
【００２８】
本発明に係る無線ＩＤタグは、上記の本発明に係る薄膜トランジスタが、集積回路を構成するための半導体素子として利用されてなる構成を採る。この構成により、無線ＩＤタグを様々な形状の物体、或いは素材へ貼り付けることができる。又、任意の形状に形成可能な無線ＩＤタグを具現化することができる。
【００２９】
本発明に係る携行用機器は、上記の本発明に係る薄膜トランジスタが、集積回路を構成するための半導体素子として利用されてなる構成を採る。ここで、携行用機器としては、例えば、携帯テレビ、通信端末、ＰＤＡ、携帯用医療機器等が挙げられる。しかし、これらの携行用機器に限定されることはなく、例えば、携帯用ＡＶ機器、携帯用コンピュータ等の如何なる携行用機器も含まれる。この構成により、携帯テレビ、通信端末、ＰＤＡ、携帯用医療機器等の携行用機器に、低コスト、フレキシブル、耐衝撃性、任意形状に形成可能等の利点を付加することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、以上に説明した構成を有し、低コスト化が図れ、キャリア移動度および電流のＯＮ/ＯＦＦ比が改善された信頼性の高い薄膜トランジスタ及びその製造方法を提供することができるという効果を奏する。
【００３１】
又、キャリア移動度と電流のＯＮ/ＯＦＦ比が改善された薄膜トランジスタを複数個配置したアクティブマトリクス型のディスプレイや、キャリア移動度と電流のＯＮ/ＯＦＦ比が改善された薄膜トランジスタを集積回路部に用いた無線ＩＤタグや携行用機器等を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、デバイス機能の寸法はマイクロメーター以下のレンジであることが多く、図面では、寸法の正確度よりむしろ見易さを重視した縮尺になっている。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における第１の構成例の薄膜トランジスタの断面視における構造を示す図である。この薄膜トランジスタは、絶縁基板３の第１の主面にゲート電極４が設けられ、第２の主面上にチャネル層２が設けられ、ゲート電極４と位置合わせされてチャネル層２上にソース電極１およびドレイン電極５が設けられている。なお、ゲート電極４は、平面視においてソース電極１とドレイン電極５との間に位置するように設けられている。また、絶縁基板３がゲート絶縁層を兼ねており、絶縁基板３は、第１の主面および第２の主面が平坦であり、かつ、均一な厚みを有している。したがって、第１の主面と第２の主面とが平行になっている。この薄膜トランジスタは、いわゆるボトムゲート型電界トランジスタ構造である。
【００３４】
絶縁基板３は、ポリエステル、ポリビニル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアセテート、ポリイミド、あるいはそれらの誘導体から選択される高分子材料、あるいは酸化物材料（例えば、酸化タンタル、酸化ニオブ、シリカ、チタン酸バリウム）から構成されており、それらの材料の誘電率と厚さからトランジスタ構成に最適なものを選択する必要がある。さらに好ましくは、吸水率、透湿度、酸素透過率はトランジスタの寿命に大きく作用するため、これらが低いものを用いる必要がある。具体的に材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレートは誘電率３.２であり従来使用していたシリカの誘電率３.８とほぼ等しい特性を示していると同時に、厚みが１０μｍ程度のフィルムが入手可能なため材料として望ましい。特に、より薄いフィルムを用いることで、ゲート電圧の低電圧化を達成できるためフィルムは薄いことが望ましい。また、絶縁基板３は、誘電率が高く、ヒステリシスが小さいことが望ましい。ただし、トランジスタにメモリ機能を持たせる場合は、ヒステリシスを大きくする必要がある。
【００３５】
また、ゲート電極４、ソース電極１ならびにドレイン電極５は、クロム、チタン、銅、アルミニウム、モリブデン、タングステン、パラジウム、ニッケル、金、白金、導電性ポリアニリン、導電性ポリピロール、及び導電性ポリチオフェンのうちの何れか、あるいは、これらを組み合わせたもの等、これらのうちの少なくとも何れか１つを含む材料で構成されていることが望ましい。
【００３６】
そして、チャネル層２としては、導電性高分子材料もしくは低分子材料の有機半導体を用いて構成できる。低分子材料の有機半導体としては、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、あるいはそれらの誘導体を少なくとも含むアセン分子材料を用いればよく、高分子材料の有機半導体としては、ポリアセチレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、フラーレン、あるいはそれらの誘導体を少なくとも含む材料を用いればよい。また、高電子移動度という観点からはナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、フラーレン、あるいはそれらの誘導体を少なくとも含むアセン分子材料を用いるのが望ましい。
【００３７】
また、更なる高電子移動度という観点からは、チャネル層２として、カーボンナノチューブ、もしくはカーボンナノチューブを少なくとも含む有機分散材料を用いることが望ましい。有機分散材料の作製には、有機溶媒と分散助剤を必要とする。有機溶媒としてはテトラヒドロフラン(THF)、ジメチルフォルムアミド(DMF)、ベンゼン、ヂクロロメタン(DCM)、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)が望ましく、分散助剤としてはポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)が望ましい。
【００３８】
図２は、図１に示す薄膜トランジスタの製造方法を示す工程断面図である。
【００３９】
図２(a）に示すように、絶縁基板３の第１の主面にゲート電極４をパターニング形成する。次に図２(b）に示すように、絶縁基板３の第２の主面にチャネル層２をパターニング形成する。次に図２(c）に示すように、チャネル層２の上にソース電極１とドレイン電極５をパターニング形成する。
【００４０】
チャネル層２、ゲート電極４、ソース電極１ならびにドレイン電極５は、蒸着、スパッタリング、化学蒸着、電着、スピンコーティング、無電解メッキ、ベーキング、エレクトロポリマラインゼーション、分子ビーム付着、溶液からのセルフ・アセンブリ、マスクを介した付着、スクリーン印刷、スタンピング、ブランケット膜のパターニング、シャドウマスクによる付着、およびリソグラフィ・パターニング方法のうちのいずれか、もしくはそれらの方法を組み合わせて形成するのが望ましい。
【００４１】
また、図２(a),(b),(c)に示す一連の工程を、図３に示すロールツウロールプロセスを用いて行うことができる。この方法は、絶縁基板３をロール８ａから巻き出して移送し、材料の供給源７から蒸着などの方法によってゲート電極４、チャネル層２、ソース電極１及びドレイン電極５を順にパターン形成し、ロール８ｂに巻き取る方法である。絶縁基板３に高分子材料を用いた場合は柔軟性を持っているため、このようなロールツウロールプロセスを用いることが出来る。この場合、生産効率はバッチプロセスに比べ非常に高く、低コスト化を図る上で好ましい。
【００４２】
なお、上記説明では、ゲート電極４を最初に形成するようにしたが、ゲート電極４はいつ形成しても構わない。例えば、チャネル層２、ソース電極１及びドレイン電極５を形成した後にゲート電極４を形成するようにしてもよい。
【００４３】
図４は、本発明の実施の形態１における第２の構成例の薄膜トランジスタの断面視における構造を示す図である。この図４の薄膜トランジスタは、図１の薄膜トランジスタにおいて、その両面に絶縁保護層６をさらに設けた構成である。絶縁保護層６の材料として、アクリル、エポキシ、ウレタン、シリコーン、ポリイミド、パリレン、あるいはアンドープポリアニリン等を用いることで水分等の浸入の防止を図ることができる。また、ポリイミド、パリレン、アンドープポリアニリンを用いると、さらなる後工程でのフォトリソグラフィの際の処理露光および、水や酸素などの外部雰囲気から薄膜トランジスタを保護する効果がある。
【００４４】
さらには、絶縁保護層６を絶縁基板３の両面に塗布後に、絶縁保護層６の表面を平坦化することにより絶縁保護層６を備えた薄膜トランジスタの膜厚が全面で均一になるように調整すると、絶縁保護層６の表面での段差がなくなるため、柔軟性を持たせて曲げた場合の応力集中を緩和することが出来る。
【００４５】
この図４の場合、図１の構成の薄膜トランジスタを形成した後、最後に絶縁保護層６を形成する。この場合も絶縁保護層６を形成するまでの一連の工程を、図３に示すようなロールツウロールプロセスを用いて行うことができる。
【００４６】
また、図４では、絶縁保護層６を絶縁基板３の両面に設けているが、片面にのみ設けてあっても、その片面において薄膜トランジスタを保護する効果は得られる。この場合も、絶縁保護層６を絶縁基板３の片面に塗布後に、絶縁保護層６の表面を平坦化することにより、片面に設けた絶縁保護層６の表面での段差がなくなるため、柔軟性を持たせて曲げた場合の片面での応力集中を緩和することが出来る。なお、絶縁保護層６を片面にのみ設ける場合は、チャネル層２が保護されるようにチャネル層２の形成側に設けることがより望ましい。
【００４７】
以上のように本実施の形態１では、絶縁基板３がゲート絶縁層を兼ねており、ゲート電極４が形成される絶縁基板３の第１の主面とは反対側の平坦な第２の主面上にチャネル層２が形成されるので、チャネル層２の膜厚の均一性が向上し、チャネル層２におけるキャリア移動度および電流のＯＮ/ＯＦＦ比の特性が改善された信頼性の高い薄膜トランジスタを実現できる。また、絶縁基板３がゲート絶縁層を兼ねているため、構成要素数の減少および製造プロセス数の減少による低コスト化を図ることができる。また、ゲート絶縁層である絶縁基板３は、その両主面が平坦であり、かつ、均一な厚みを有するため、容量成分が基板面内において均一となり、特性の安定した薄膜トランジスタを実現できる。
【００４８】
さらに、第２の構成例のように、絶縁保護層６を設けることにより、水分等の浸入を防止でき、経時変化によるチャネル層２の劣化を防止し、より信頼性を向上し長寿命化を図ることができる。
【００４９】
上記に述べた本実施の形態１における効果を明らかにするため、以下、本実施の形態１における第１の構成例及び第２の構成例の具体例を、各々実施例１、実施例２として説明し、比較対象として図１４に示した従来の薄膜トランジスタの具体例を比較例１として説明する。
【００５０】
〔実施例１〕
実施例１では、第１の構成例（図１）の薄膜トランジスタを、図３で示したようなロールツウロールプロセスを行って複数個形成した。ここでは、絶縁基板３として、ポリエチレンテレフタレート（PET）フィルム（膜厚１２.５μｍ、誘電率３.２）を使用した。また、チャネル層２は、その材料として、ペンタセン（Aldrich製、純度９８％）を精製し純度を向上させたものを使用し、マスクパターニングを行い、抵抗加熱蒸着により膜厚１００ｎｍに形成した。また、ソース電極１、ドレイン電極５、ゲート電極４は、それぞれ材料として耐酸化性のＡｕ（金）を用い、マスクパターニングを行い、抵抗加熱蒸着により膜厚１００ｎｍに形成した。また、ソース電極１とドレイン電極５の最短距離は５０ｎｍとした。なお、各部分の形成順序は、図２と同じように、ゲート電極４、チャネル層２、ソース電極１およびドレイン電極５の順に形成した。
【００５１】
以上のようにして薄膜トランジスタを複数個形成した。そして、この実施例１における薄膜トランジスタの特性を評価するため、ロールから１０個の薄膜トランジスタの回路を切りだし、各薄膜トランジスタのソース電極１、ドレイン電極５、ゲート電極４上で絶縁層等で被覆されていない部分に０．１ｍｍΦの銀線を銀ペーストで配線した。そして、作製直後の薄膜トランジスタのキャリア移動度及び電流のＯＮ/ＯＦＦ比（ＯＮ電流/ＯＦＦ電流）と、加湿試験機内に７日間放置した後のキャリア移動度及び電流のＯＮ/ＯＦＦ比とを測定し比較した。加湿試験機での加湿条件は、温度６５℃・湿度８５％である。１０個の薄膜トランジスタの測定結果の平均値を図５に示す。
【００５２】
図５に示すように、この実施例１の薄膜トランジスタの作製直後のキャリア移動度は０．２１４ｃｍ２/Ｖｓ（１０個平均）、電流のＯＮ/ＯＦＦ比は５．２×１０７（１０個平均）が得られた。次に加湿試験機に放置後のキャリア移動度は０．１０８ｃｍ２/Ｖｓ（１０個平均）、電流のＯＮ/ＯＦＦ比は２．８×１０４（１０個平均）となり、作製直後に比べてキャリア移動度は４９．５％低下し、電流のＯＮ/ＯＦＦ比は３桁低下した。
【００５３】
〔実施例２〕
実施例２では、第２の構成例（図４）の薄膜トランジスタを、図３で示したようなロールツウロールプロセスを行って複数個形成した。この実施例２でも、実施例１と同様、絶縁基板３として、ポリエチレンテレフタレート（PET）フィルム（膜厚１２.５μｍ、誘電率３.２）を使用した。また、チャネル層２は、その材料として、ペンタセン（Aldrich製、純度９８％）を精製し純度を向上させたものを使用し、マスクパターニングを行い、抵抗加熱蒸着により膜厚１００ｎｍに形成した。また、ソース電極１、ドレイン電極５、ゲート電極４は、それぞれ材料として耐酸化性のＡｕ（金）を用い、マスクパターニングを行い、抵抗加熱蒸着により膜厚１００ｎｍに形成した。また、ソース電極１とドレイン電極５の最短距離は５０ｎｍとした。さらに実施例２では、絶縁基板３の両面に設ける絶縁保護層６は、それぞれ、硬化剤とともにシリコーンをスクリーン塗布し、加圧加熱により１０μｍ厚に平坦化させ、薄膜トランジスタの表面（両面）の凹凸を低減させた。なお、各部分の形成順序は、実施例１と同じように、ゲート電極４、チャネル層２、ソース電極１およびドレイン電極５を順に形成した後、絶縁保護層６を形成した。
【００５４】
以上のようにして薄膜トランジスタを複数個形成した。そして、この実施例２における薄膜トランジスタの特性を評価するため、ロールから１０個の薄膜トランジスタの回路を切りだし、各薄膜トランジスタのソース電極１、ドレイン電極５、ゲート電極４上で絶縁層等で被覆されていない部分に０．１ｍｍΦの銀線を銀ペーストで配線した。そして、作製直後の薄膜トランジスタのキャリア移動度及び電流のＯＮ/ＯＦＦ比（ＯＮ電流/ＯＦＦ電流）と、加湿試験機内に７日間放置した後のキャリア移動度及び電流のＯＮ/ＯＦＦ比とを測定し比較した。加湿試験機での加湿条件は、温度６５℃・湿度８５％である。１０個の薄膜トランジスタの測定結果の平均値を図５に示す。
【００５５】
図５に示すように、この実施例２の薄膜トランジスタの作製直後のキャリア移動度は０．２０８ｃｍ２/Ｖｓ（１０個平均）、電流のＯＮ/ＯＦＦ比は４．９×１０７（１０個平均）が得られた。次に加湿試験機に放置後のキャリア移動度は０．１７１ｃｍ２/Ｖｓ（１０個平均）、電流のＯＮ/ＯＦＦ比は８．４×１０６（１０個平均）となり、作製直後に比べてキャリア移動度は１７．８％低下し、電流のＯＮ/ＯＦＦ比は１桁低下した。
【００５６】
〔比較例１〕
この比較例１では、従来（図１４）の薄膜トランジスタを、図３で示したようなロールツウロールプロセスを行って複数個形成した。図１４に示す基板１０の材料として、ポリエチレンテレフタレート（PET）フィルム（膜厚１２.５μｍ、誘電率３.２）を使用し、図３で示したロール部に固定してロールツウロールプロセスを行った。
【００５７】
まず、ロールから引き出された基板１０上にゲート電極４を形成する。このゲート電極４は、材料として耐酸化性のＡｕ（金）を用い、マスクパターニングを行い、抵抗加熱蒸着により膜厚１００ｎｍに形成した。次にゲート絶縁膜９として、ＰＶＰ（ポリビニルフェノール）をスクリーン印刷で５０μｍ厚形成した。次にチャネル層２を形成する。このチャネル層２は、その材料として、ペンタセン（Aldrich製、純度９８％）を精製し純度を向上させたものを使用し、マスクパターニングを行い、抵抗加熱蒸着により膜厚１００ｎｍに形成した。次にソース電極１およびドレイン電極５を形成する。ソース電極１およびドレイン電極５は、材料として耐酸化性のＡｕ（金）を用い、マスクパターニングを行い、抵抗加熱蒸着により膜厚１００ｎｍに形成した。また、ソース電極１とドレイン電極５の最短距離は５０ｎｍとした。
【００５８】
以上のようにして薄膜トランジスタを複数個形成した。そして、この比較例１における薄膜トランジスタの特性を評価するため、ロールから１０個の薄膜トランジスタの回路を切りだし、各薄膜トランジスタのソース電極１、ドレイン電極５、ゲート電極４上で絶縁層等で被覆されていない部分に０．１ｍｍΦの銀線を銀ペーストで配線した。そして、作製直後の薄膜トランジスタのキャリア移動度及び電流のＯＮ/ＯＦＦ比（ＯＮ電流/ＯＦＦ電流）と、加湿試験機内に７日間放置した後のキャリア移動度及び電流のＯＮ/ＯＦＦ比とを測定し比較した。加湿試験機での加湿条件は、温度６５℃・湿度８５％である。１０個の薄膜トランジスタの測定結果の平均値を図５に示す。
【００５９】
図５に示すように、この比較例１の薄膜トランジスタの作製直後のキャリア移動度は０．１５５ｃｍ２/Ｖｓ（１０個平均）、電流のＯＮ/ＯＦＦ比は１．６×１０６（１０個平均）が得られた。次に加湿試験機に放置後のキャリア移動度は０．０２０ｃｍ２/Ｖｓ（１０個平均）、電流のＯＮ/ＯＦＦ比は６．３×１０１（１０個平均）となり、作製直後に比べてキャリア移動度は８７．１％低下し、電流のＯＮ/ＯＦＦ比は５桁低下した。
【００６０】
以上、実施例１、２および比較例１の評価結果より、比較例１の従来構造にくらべて実施例１、２の本発明の実施の形態における構造の方が作製直後かつ７日間加湿放置後ともにキャリア移動度及び電流のＯＮ/ＯＦＦ比の点で高い性能と高い信頼性を示している。
【００６１】
また、実施例１と実施例２とでは作製直後の評価結果に大きな差異は見られないが、７日間加湿放置後の評価結果では実施例１より実施例２の方が高い信頼性を示している。これはチャネル層２を構成している有機半導体材料の劣化原因となる水分を、絶縁保護層６が遮断している結果と考えられる。また、本実験では言及していないが、比較例１に比べて実施例２の方が絶縁保護層６表面の平坦性から機械的強度の向上も見込まれる。
【００６２】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における薄膜トランジスタの断面視における構造を示す図である。この薄膜トランジスタは、絶縁基板３の第１の主面にゲート電極４が設けられ、第２の主面上にゲート電極４と位置合わせされてソース電極１およびドレイン電極５が設けられ、ソース電極１、ドレイン電極５および絶縁基板３の第２の主面上にチャネル層２が設けられている。なお、ゲート電極４は、平面視においてソース電極１とドレイン電極５との間に位置するように設けられている。また、絶縁基板３がゲート絶縁層を兼ねており、絶縁基板３は、第１の主面および第２の主面が平坦であり、かつ、均一な厚みを有している。したがって、第１の主面と第２の主面とが平行になっている。本実施の形態２の薄膜トランジスタは、実施の形態１の第１の構成例（図１）の構成において、絶縁基板３の第２の主面上に形成されるソース電極１およびドレイン電極５と、チャネル層２との上下の配置を逆にしただけである。
【００６３】
図７は、図６に示す薄膜トランジスタの製造方法を示す工程断面図である。
【００６４】
図７(a）に示すように、絶縁基板３の第１の主面にゲート電極４をパターニング形成する。次に図７(b）に示すように、絶縁基板３の第２の主面にソース電極１とドレイン電極５をパターニング形成する。次に図７(c）に示すように、ソース電極１、ドレイン電極５および絶縁基板３の第２の主面上にチャネル層２をパターニング形成する。
【００６５】
絶縁基板３、チャネル層２、ゲート電極４、ソース電極１ならびにドレイン電極５の材料は、実施の形態１の場合と同様の材料を用いることができ、チャネル層２、ゲート電極４、ソース電極１ならびにドレイン電極５の形成方法も、実施の形態１の場合と同様の方法を用いることができる。また、図７(a),(b),(c)に示す一連の工程を、図３に示すようなロールツウロールプロセスを用いて行うことができる。なお、上記説明では、ゲート電極４を最初に形成するようにしたが、ゲート電極４はいつ形成しても構わない。例えば、チャネル層２を形成した後にゲート電極４を形成するようにしてもよい。
【００６６】
本実施の形態２では、ソース電極１およびドレイン電極５とチャネル層２との上下の配置が実施の形態１の第１の構成例の場合と逆になっているだけであり、チャネル層２においてソース電極１とドレイン電極５との間のチャネルとして機能する部分は、実施の形態１の第１の構成例の場合と同様、絶縁基板３の第２の主面と接して形成されているため、このチャネルとして機能する部分の膜厚の均一性の向上は図れる。したがって、実施の形態１の第１の構成例と同様の効果が得られる。
【００６７】
また、実施の形態１における第２の構成例と同様、絶縁保護層６（図４）を両面または片面に設けることにより、第２の構成例と同様の効果が得られる。
【００６８】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３では、実施の形態１，２で説明した薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ）を用いたアプリケーション例として、シートライクなフレキシブルディスプレイ、無線ＩＤタグ、及び、携帯テレビ、通信端末、携帯用医療機器等の携行用機器について説明する。
【００６９】
先ず、シートライクなフレキシブルディスプレイとして有機ＥＬを表示部に用いたアクティブマトリクス型ディスプレイの構成例について説明する。
【００７０】
図８は、本実施の形態３における有機ＥＬを表示部に用いたアクティブマトリクス型ディスプレイの構成を模式的に示す斜視図である。
【００７１】
図８に示すように、本実施の形態３におけるアクティブマトリクス型ディスプレイは、プラスチック基板１０１上に画素電極に接続されたＴＦＴ駆動回路１１０がアレイ状に配置されており、そのＴＦＴ駆動回路１１０の上に有機ＥＬ層１０２と保護フィルム１０４とが配設されている。尚、有機ＥＬ層１０２の上面には、透明電極１０３が設けられている。ここで、有機ＥＬ層１０２は、電子輸送層、発光層、正孔輸送層等の各層が積層され構成されている。そして、各々のＴＦＴの所定の電極から延びるソース電極線１０５とゲート電極線１０６とは、各々ここでは図示しない制御回路へ接続されている。ここで、ＴＦＴ駆動回路部１１０の一構成例の拡大図を図９に示す。図９（ａ）は、絶縁基板３の表面（第２の主面）側の平面図であり、図９（ｂ）は、絶縁基板３の裏面（第１の主面）側を表面側から透視した平面図である。この例でのＴＦＴ自体の積層構成は、基本的に実施の形態１における図１で示した積層構造と同様であり、図１と対応する部分には同一符号を付している。図９（ａ）に示すように、絶縁基板３上に、有機ＥＬの画素電極１０７とソース電極線１０５とＴＦＴのチャネル層２とが形成され、チャネル層２上に形成されたドレイン電極５は画素電極１０７と電気的に接続され、チャネル層２上に形成されたソース電極１はソース電極線１０５と接続されて形成されている。また、図９（ｂ）に示すように、絶縁基板３の裏面側にゲート電極線１０６が形成され、平面視においてソース電極１とドレイン電極５との間に位置するようにゲート電極４がゲート電極線１０６と接続されて形成されている。ここで、絶縁基板３は、図８のプラスチック基板１０１に相当するものである。
【００７２】
このように、実施の形態１，２で説明したＴＦＴを用いてアクティブマトリクス型のディスプレイを構成することにより、ＴＦＴ部分を低コストプロセスで作製できるため、ディスプレイ全体としても安価で、かつ機械的柔軟性及び耐衝撃性に優れたシートライクなディスプレイを実現することができる。又、ＴＦＴのキャリア移動度が改善されることにより、表示速度（反応速度）の速いアクティブマトリクス型のディスプレイを提供することが可能になる。
【００７３】
尚、本実施の形態では、表示部に有機ＥＬを用いた場合について説明したが、本発明の効果はこの構成を有するアクティブマトリクス型のディスプレイに限定されるものではない。つまり、ＴＦＴ回路を必要とするアクティブマトリクス型のディスプレイであれば、その効果は同様に発揮される。
【００７４】
又、画素を駆動する駆動回路部の構成は、本実施の形態で示した構成に限定されるものではない。つまり、例えば、１つの画素を駆動するために電流駆動用のＴＦＴとそれを制御するためのスイッチング用ＴＦＴとを組み合わせた構成としても良い。又、更に複数個のＴＦＴを組み合わせた回路構成とすることも可能である。
【００７５】
次に、本発明に係るＴＦＴを無線ＩＤタグに応用した場合について説明する。
【００７６】
図１０は、本実施の形態３におけるＴＦＴを用いた無線ＩＤタグの構成を模式的に示した斜視図である。
【００７７】
図１０に示すように、本実施の形態３における無線ＩＤタグ１２０は、フィルム状のプラスチック基板１２１を基材として使用している。この基板１２１上には、アンテナ部１２２とメモリーＩＣ部１２３とが設けられている。ここで、メモリーＩＣ部１２３は、実施の形態１，２において説明したＴＦＴを利用して構成することが可能であり、ＴＦＴの絶縁基板３としてプラスチック基板１２１を用いればよい。そして、この無線ＩＤタグ１２０は、裏面に粘着効果を持たせることで、菓子袋やドリンク缶のような平坦でないものにも貼り付けて使用することが可能である。尚、無線ＩＤタグ１２０の表面には、必要に応じて保護膜が設けられる。
【００７８】
このように、実施の形態１，２で説明したＴＦＴを用いて無線ＩＤタグを構成することにより、様々な形状、又は素材へ貼り付けることが可能な無線ＩＤタグを具現化することが可能になる。又、ＴＦＴのキャリア移動度が改善されることにより、反応速度（処理速度）の速い無線ＩＤタグを提供することが可能になる。
【００７９】
尚、本発明の効果は、図１０に示した無線ＩＤタグの構成に限定され得られるものではない。従って、アンテナ部、メモリーＩＣ部の配置や構成方法は、任意に設定可能である。又、例えば、倫理回路部を無線ＩＤタグに組み込むことも可能である。
【００８０】
又、本実施の形態では、プラスチック基板１２１上に予めアンテナ部１２２とメモリーＩＣ部１２３とを形成しておく形態について説明したが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、インクジェット印刷のような方法を用いて、直接対象物に無線ＩＤタグを形成することも可能である。そして、その際も、本発明に係るＴＦＴの構成を用いることにより、キャリア移動度と電流のＯＮ/ＯＦＦ比の改善されたＴＦＴを集積回路部に用いた高性能な無線ＩＤタグを低コストで作製することが可能になる。
【００８１】
最後に、本発明に係るＴＦＴを携行用機器に応用した場合について説明する。図１１〜図１３では、本発明に係るＴＦＴを利用した携行用機器の幾つかの具体的な応用例を示している。
【００８２】
先ず、本発明に係るＴＦＴを携帯テレビに応用した場合について説明する。
【００８３】
図１１は、本実施の形態３におけるＴＦＴを用いた携帯テレビの構成を模式的に示した正面図である。
【００８４】
図１１に示すように、本実施の形態３における携帯テレビ１３０は、テレビ映像を表示する液晶表示装置等からなる表示部１３１と、ここでは伸縮自在なロッドアンテナからなる放送電波を受信可能な受信部１３２と、携帯テレビ１３０の電源のＯＮ／ＯＦＦを制御する電源スイッチ１３３と、後述する音声出力装置１３５から出力される音声出力の音量の調整や受信するテレビ放送のチャンネルの切り換えを行うための操作スイッチ１３４と、テレビ音声を出力するスピーカ等からなる音声出力部１３５と、音声信号や映像信号を携帯テレビ１３０に入力又は携帯テレビ１３０から出力する入出力端子１３６と、受信したテレビ放送等に係る音声信号及び映像信号が必要に応じて記録される記録メディアを挿入する記録メディア挿入部１３７とを備えている。
【００８５】
この携帯テレビ１３０は、図１１では特に図示しないが、その内部にＩＣやＬＳＩ等の集積回路を有している。そして、本発明に係るＴＦＴを利用した集積回路が、携帯テレビ１３０を構成する演算素子、記憶素子、スイッチング素子等として適宜使用されている。これにより、携帯テレビ１３０は、携帯型のテレビ放送受信機として機能する。
【００８６】
次に、本発明に係るＴＦＴを通信端末に応用した場合について説明する。尚、ここでは、通信端末として、携帯電話を例示している。
【００８７】
図１２は、本実施の形態３におけるＴＦＴを用いた携帯電話の構成を模式的に示した正面図である。
【００８８】
図１２に示すように、本実施の形態３における携帯電話１４０は、電話番号等を表示する液晶表示装置等からなる表示部１４１と、ここでは収納自在なホイップアンテナからなる通信電波を送受信可能な送受信部１４２と、通信音声を出力するスピーカ等からなる音声出力部１４３と、写真撮影可能なＣＣＤ素子等を有するカメラ部１４４と、携帯電話１４０を必要に応じて折り畳むための折り畳み用可動部１４５と、電話番号や文字を入力するための複数の操作スイッチ１４６と、通信音声を入力するコンデンサマイク等からなる音声入力部１４７とを備えている。
【００８９】
この携帯電話１４０は、図１２では特に図示しないが、その内部にＩＣやＬＳＩ等の集積回路を有している。そして、本発明に係るＴＦＴを利用した集積回路が、携帯電話１４０を構成する演算素子、記憶素子、スイッチング素子等として適宜使用されている。これにより、携帯電話１４０は、携帯型の通信端末として機能する。
【００９０】
次に、本発明に係るＴＦＴを携帯用医療機器に応用した場合について説明する。
【００９１】
図１３は、本実施の形態３におけるＴＦＴを用いた携帯用医療機器の構成を模式的に示した斜視図である。尚、ここでは、携帯用医療機器の一例として、取得された生体情報に基づいて患者に対し薬物投与等の医療的処置を自動的に行う携帯用医療機器を例示している。又、図１３では、後述する患者の腕１５５を透視的に表している。
【００９２】
図１３に示すように、本実施の形態３における携帯用医療機器１５０は、機器の動作状態や取得された生体情報等を表示する液晶表示装置等からなる表示部１５１と、携帯用医療機器１５０の動作に係る設定等を行うための操作スイッチ１５２と、後述する経皮コンタクト部１５４によって取得された生体情報を処理しかつその処理の結果に基づいて経皮コンタクト部１５４を介した患者に対する薬物投与等の医療的処置を行う医療的処置部１５３と、医療的処置のための患者の生体情報を逐次収集すると共に患者に対する医療的処置を実質的に行う経皮コンタクト部１５４とを備えている。
【００９３】
この携帯用医療機器１５０が用いられて患者に対する医療的処置が行われる場合、携帯用医療機器１５０は、例えば図１３に示すように患者の腕１５５に巻き付けられて携行される。この図１３に示す装着状態において、経皮コンタクト部１５４と患者の腕１５５の表面とは相互に密着している。そして、携帯用医療機器１５０は、この図１３に示す装着状態において、経皮コンタクト部１５４を介して腕１５５から医療的処置のための生体情報を取得する。患者の生体情報が取得されると、この取得された生体情報は医療的処置部１５３に入力される。医療的処置部１５３では、取得された生体情報の医療的処置のための所定の処理が行われる。そして、その処理の結果に基づいて、医療的処置部１５３によって経皮コンタクト部１５４を介した患者に対する薬物投与等の医療的処置が行われる。
【００９４】
この携帯用医療機器１５０は、図１３では特に図示しないが、その内部にＩＣやＬＳＩ等の集積回路を有している。そして、本発明に係るＴＦＴを利用した集積回路が、携帯用医療機器１５０を構成する演算素子、記憶素子、スイッチング素子等として適宜使用されている。これにより、携帯用医療機器１５０は、携帯型の医療機器として機能する。
【００９５】
このように、実施の形態１，２で説明したＴＦＴが利用された集積回路を用いて携行用機器を構成することにより、以下に記す効果が得られる。即ち、上述した携行用機器において利用される集積回路としては演算素子、記憶素子、及びスイッチング素子等の半導体特性を使った素子が種々考えられるが、前記携行用機器において、機械的柔軟性、耐衝撃性、廃却する際の対環境性や軽量、安価等の有機材料の利点として挙げられる性能が要求される際にその一部を本発明に係るＴＦＴを利用して構成することにより、高性能な素子を安価に実現することが可能になる。又、その結果として、前記利点を備えた携行用機器を安価に製造することが可能になる。
【００９６】
実施の形態３では、本発明に係るＴＦＴを応用した携行用機器として幾つかの例を挙げて説明したが、これらの例示した機器の構成は上述した構成に限定されるものではない。又、本発明に係るＴＦＴを応用可能な携行用機器についても、上述した機器に限定されるものではない。例えば、ＰＤＡ端末、ウェアラブルなＡＶ機器、ポータブルなコンピュータ、腕時計タイプの通信機器等、機械的柔軟性、耐衝撃性、廃却する際の対環境性、軽量、安価等が要求される携行用機器に対して本発明に係るＴＦＴを好適に応用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明に係る薄膜トランジスタ及びその製造方法は、低コスト化が図れ、キャリア移動度および電流のＯＮ/ＯＦＦ比が改善された薄膜トランジスタと、その薄膜トランジスタの製造方法として有用である。又、本発明に係る薄膜トランジスタは、シートライク又はペーパーライクなアクティブマトリクス型のディスプレイや、無線ＩＤタグ、携帯テレビや携帯電話等の携行用機器等を構成するために有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施の形態１における第１の構成例の薄膜トランジスタの断面視における構造を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１における第１の構成例の薄膜トランジスタの製造方法を示す工程断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における第１の構成例の薄膜トランジスタの製造方法に用いるロールツウロールプロセスを示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１における第２の構成例の薄膜トランジスタの断面視における構造を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１における薄膜トランジスタの評価結果を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２における薄膜トランジスタの断面視における構造を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２における薄膜トランジスタの製造方法を示す工程断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３における有機ＥＬを表示部に用いたアクティブマトリクス型ディスプレイの構成を模式的に示す斜視図である。
【図９】図８の薄膜トランジスタ駆動回路部の構成を拡大して示した平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３における薄膜トランジスタを用いた無線ＩＤタグの構成を模式的に示した斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態３における薄膜トランジスタを用いた携帯テレビの構成を模式的に示した正面図である。
【図１２】本発明の実施の形態３における薄膜トランジスタを用いた携帯電話の構成を模式的に示した正面図である。
【図１３】本発明の実施の形態３における薄膜トランジスタを用いた携帯用医療機器の構成を模式的に示した斜視図である。
【図１４】従来の薄膜トランジスタの断面視における構造を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
１  ソース電極
２  チャネル層
３  絶縁基板
４  ゲート電極
５  ドレイン電極
６  絶縁保護層
７  材料の供給源
８ａ，８ｂ  ロール
９  ゲート絶縁膜
１０  基板
１１０  薄膜トランジスタ駆動回路部
１０１  プラスチック基板
１０２  有機ＥＬ層
１０３  透明電極
１０４  保護フィルム
１０５  ソース電極線
１０６  ゲート電極線
１０７  画素電極
１２０  無線ＩＤタグ
１２１  プラスチック基板
１２２  アンテナ部
１２３  メモリーＩＣ部
１３０  携帯テレビ
１３１  表示部
１３２  受信部
１３３  電源スイッチ
１３４  操作スイッチ
１３５  音声出力部
１３６  入出力端子
１３７  記録メディア挿入部
１４０  携帯電話
１４１  表示部
１４２  送受信部
１４３  音声出力部
１４４  カメラ部
１４５  折り畳み用可動部
１４６  操作スイッチ
１４７  音声入力部
１５０  携帯用医療機器
１５１  表示部
１５２  操作スイッチ
１５３  医療的処置部
１５４  経皮コンタクト部
１５５  腕
【図１】
2006073774.tif 000003
【図２】
2006073774.tif 000004
【図３】
2006073774.tif 000005
【図４】
2006073774.tif 000006
【図５】
2006073774.tif 000007
【図６】
2006073774.tif 000008
【図７】
2006073774.tif 000009
【図８】
2006073774.tif 000010
【図９】
2006073774.tif 000011
【図１０】
2006073774.tif 000012
【図１１】
2006073774.tif 000013
【図１２】
2006073774.tif 000014
【図１３】
2006073774.tif 000015
【図１４】
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