(57)【要約】【課題】  光による特性変化が少ない、耐光性に優れた、有機半導体を用いた薄膜トランジスタを提供する。【解決手段】  本発明の薄膜トランジスタは、半導体層と、該半導体層上部に形成されたゲート絶縁膜と、該絶縁膜上部に形成されたゲート電極とを有し、ゲート絶縁膜が半導体層より屈折率の高い材料からなる、光反射特性を有する反射絶縁層である。【選択図】    図１
2006190923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体層と、
該半導体層上部に形成されたゲート絶縁膜と、
該絶縁膜上部に形成されたゲート電極と
を有し、
前記ゲート絶縁膜が前記半導体層より屈折率の高い材料からなる、光反射特性を有する反射絶縁層であることを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項２】
半導体層と、
該半導体層上部に形成されたゲート絶縁膜と、
該絶縁膜上部に形成されたゲート電極と
を有し、
前記ゲート絶縁膜が前記半導体層より屈折率の高い材料の層及び低い材料の層の組合せからなる、光反射特性を有する反射絶縁層であることを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項３】
前記ゲート電極と、半導体層より屈折率の高い材料の層とが隣接していることを特徴とする請求項２記載の薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記半導体層より屈折率が高い層の材料が、平均粒径２〜５０ｎｍの高屈折率微粒子を含有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
【請求項５】
前記反射絶縁層の光学的膜厚が５０ｎｍ〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
【請求項６】
半導体層と、
該半導体層上部に形成されたゲート絶縁膜と、
該絶縁膜上部に形成されたゲート電極と
を有し、
前記ゲート絶縁膜がゲート絶縁層と、該ゲート絶縁層より屈折率の高い材料の層からなる、光反射特性を有する反射層とからなることを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項７】
半導体層と、
該半導体層上部に形成されたゲート絶縁膜と、
該絶縁膜上部に形成されたゲート電極と
を有し、
前記ゲート絶縁膜がゲート絶縁層と、該ゲート絶縁層より屈折率の高い材料の層及び低い材料の層の組合せからなる、光反射特性を有する反射層とからなることを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項８】
前記ゲート電極と、ゲート絶縁層より屈折率の高い材料の層とが隣接していることを特徴とする請求項７記載の薄膜トランジスタ。
【請求項９】
前記ゲート絶縁層より屈折率の高い層の材料が平均粒径２〜５０ｎｍの高屈折率微粒子を含有していることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１０】
前記反射層の光学的膜厚が５０ｎｍ〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１１】
前記半導体層が有機半導体からなることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
【請求項１２】
前記半導体層が酸化物半導体からなることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フレキシブル化、軽量化、低コスト化などの観点から、有機ＥＬ、電子ペーパ及びＲＦＩＤタグ等の薄型化された電子機器が多用されるようになってきている。
これらの電子機器には従来と同様に電子回路が設けられており、この電子回路は主にトランジスタで形成されている。
現在のシリコン等の無機半導体材料を使用したトランジスタの製造には、真空蒸着、不純物のドーピング、パターン形成のためのフォトリソグラフ、エッチングなどの多くの真空系、それも真空度を厳密に調整する真空系が必要であり、装置コスト及びランニングコストにより、トランジスタの製造コストが非常に高くなり、上記電子機器の価格も上昇することになる。
【０００３】
そのため、電子ペーパやＲＦＩＤタグなどを低価格で製造するためには、電子回路を形成するトランジスタを安価に、大量にフレキシブル基材上に形成することが必要である。
この方法として、有機トランジスタ、特に印刷法を用いて形成した有機トランジスタが、安価にフレキシブル基材上に形成する製造方法として用いられている（例えば、非特許文献１参照）。
すなわち、印刷法を用いることにより、低温でのトランジスタ形成が可能であるため、フレキシブル基材として樹脂フィルムを使用でき、半導体が有機物であり、これを溶媒に溶解した溶液を印刷インキと同様に印刷することができ、高価な装置を用いる必要がなくなる。
【非特許文献１】「カギは有機トランジスタ  新材料で1MHz超へ」、日経エレクトロニクス、２００４年２月１６日号、ｐ９３-ｐ１１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した有機トランジスタは、活性層等に用いられる有機半導体が光により変化しやすいため、素子形成後のトランジスタ特性が不安定化するという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、光による特性変化が少ない、耐光性に優れた、有機半導体を用いた薄膜トランジスタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、薄膜トランジスタであって、半導体層と、該半導体層上部に形成されたゲート絶縁膜と、該絶縁膜上部に形成されたゲート電極とを有し、前記ゲート絶縁膜が前記半導体層より屈折率の高い材料からなる、光反射特性を有する反射絶縁層であることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、薄膜トランジスタであって、半導体層と、該半導体層上部に形成されたゲート絶縁膜と、該絶縁膜上部に形成されたゲート電極とを有し、前記ゲート絶縁膜が前記半導体層より屈折率の高い材料の層及び低い材料の層の組合せからなる、光反射特性を有する反射絶縁層であることを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の薄膜トランジスタであって、前記ゲート電極と、半導体層より屈折率の高い材料の層とが隣接していることを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の薄膜トランジスタであって、前記半導体層より屈折率が高い層の材料が、平均粒径２〜５０ｎｍの高屈折率微粒子を含有していることを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の薄膜トランジスタであって、前記反射絶縁層の光学的膜厚が５０ｎｍ〜２００ｎｍであることを特徴とする。
【００１０】
請求項６記載の発明は、薄膜トランジスタであって、半導体層と、該半導体層上部に形成されたゲート絶縁膜と、該絶縁膜上部に形成されたゲート電極とを有し、前記ゲート絶縁膜がゲート絶縁層と、該ゲート絶縁層より屈折率の高い材料の層からなる、光反射特性を有する反射層とからなることを特徴とする。
【００１１】
請求項７記載の発明は、薄膜トランジスタであって、半導体層と、該半導体層上部に形成されたゲート絶縁膜と、該絶縁膜上部に形成されたゲート電極とを有し、前記ゲート絶縁膜がゲート絶縁層と、該ゲート絶縁層より屈折率の高い材料の層及び低い材料の層の組合せからなる、光反射特性を有する反射層とからなることを特徴とする。
【００１２】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の薄膜トランジスタであって、前記ゲート電極と、ゲート絶縁層より屈折率の高い材料の層とが隣接していることを特徴とする。
【００１３】
請求項９記載の発明は、請求項６から請求項８のいずれかに記載の薄膜トランジスタであって、前記ゲート絶縁層より屈折率の高い層の材料が平均粒径２〜５０ｎｍの高屈折率微粒子を含有していることを特徴とする。
【００１４】
請求項１０記載の発明は、請求項６から請求項９のいずれかに記載の薄膜トランジスタであって、前記反射層の光学的膜厚が５０ｎｍ〜２００ｎｍであることを特徴とする。
【００１５】
請求項１１記載の発明は、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の薄膜トランジスタであって、前記半導体層が有機半導体からなることを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の薄膜トランジスタであって、前記半導体層が酸化物半導体からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、ゲート絶縁膜を半導体層より屈折率が高い層、または半導体層より屈折率が高い層と低い層との組合せからなる反射絶縁層とし、ゲート電極を該半導体層より屈折率が高い層に隣接させることにより、光学多層膜構造を形成し、入射光を反射絶縁層により反射させることにより、半導体層へ到達する光量を低減させ、半導体層の劣化を抑制することで、薄膜トランジスタの耐光性を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、ゲート絶縁膜をゲート絶縁層と、該ゲート絶縁層より屈折率の高い層、またはゲート絶縁層と該ゲート絶縁層より屈折率が高い層と低い層との組合せからなる反射層とし、ゲート電極を該ゲート絶縁層より屈折率が高い層に隣接させることにより、光学多層膜構造を形成し、入射光を反射絶縁層により反射させることにより、半導体層へ到達する光量を低減させ、半導体層の劣化を抑制することで、薄膜トランジスタの耐光性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の薄膜トランジスタは、ゲート絶縁膜を半導体層より高い屈折率を有する材料で形成するか、またゲート絶縁膜を半導体層より高い屈折率を有する材料の層と低い屈折率を有する材料の層とで形成し、このとき高い屈折率を有する層をゲート電極と隣接させ（高い屈折率を有する層の上部にゲート絶縁膜を形成させ）、光学多層膜構造を形成して、入射光を反射させる反射絶縁層を形成している。
また、本発明の薄膜トランジスタは、ゲート絶縁膜を、ゲート絶縁層とこのゲート絶縁層より高い屈折率を有する材料で形成するか、またゲート絶縁層とこのゲート絶縁層より高い屈折率を有する材料の層と低い屈折率を有する材料の層との組合せとで形成し、このときゲート絶縁層より高い屈折率を有する層をゲート電極と隣接させ（高い屈折率を有する層の上部にゲート電極を形成させ）、光学多層膜構造を形成して、入射光を反射させる反射絶縁層を形成している。
【００１９】
以下に発明の一実施形態として、スタガー型ＴＦＴに対応させた場合について説明するが、この構造に限定されるものではなく、他のゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層の層構造を有した薄膜トランジスタであれば、ゲート電極から半導体層方向に入射する光に対し、半導体層の耐光性を向上させる場合に有効である。
図１に示すスタガー型薄膜トランジスタは、基材１上にソース・ドレイン電極２、半導体層３、ゲート絶縁膜４、ゲート電極５が順次形成された構造である。
【００２０】
上記ゲート絶縁膜４は、半導体層３より屈折率が高い層（高屈折率層）と、半導体層３より屈折率が低い層（低屈折率層）が、半導体層３上部において、高屈折率層４１、低屈折率層４２、高屈折率層４３の順に形成された積層体であり、光学多層膜構造の反射絶縁層を形成している。
ここで、ゲート電極５は、上記高屈折率層４３が形成された後、この高屈折率層４３の上部に形成され、高屈折率層４３に隣接している。
また、ゲート絶縁膜４は、図２に示すように、半導体層３より屈折率の高い材料を用いて単層として形成することにより、ゲート電極５に隣接していることで反射絶縁層としての機能を有する。
【００２１】
さらに、他の構成として、図３に示すように、ゲート絶縁膜４を、ゲート絶縁層４４と、このゲート絶縁層４４より屈折率の高い材料の高屈折率層４５で形成させ、光学多層膜構造の反射層を形成してもよい。
このとき、半導体層３上部にゲート絶縁層４４を設け、このゲート絶縁層４４の上部に高屈折率層４５を設け、この高屈折率層４５の上部にゲート電極５を設け、ゲート電極５と高屈折率層４５とが隣接するように構成する。
【００２２】
また、他の構成として、図４に示すように、ゲート絶縁膜４を、ゲート絶縁層４４と、このゲート絶縁層４４より屈折率の高い材料の高屈折率層４６と、ゲート絶縁層４４より屈折率の低い材料の低屈折率層４７と、ゲート絶縁層４４より屈折率の高い材料の高屈折率層４８とで形成させ、光学多層膜構造の反射層を形成してもよい。
このとき、半導体層３上部にゲート絶縁層４４を設け、このゲート絶縁層４４の上部に高屈折率層４６を設け、この高屈折率層４６の上部に低屈折率層４７を設け、この低屈折率層４７上部に高屈折率層４８を設け、この高屈折率層４８上部にゲート電極５を設け、ゲート電極５と高屈折率層４８とが隣接するように構成する。
【００２３】
上述した各薄膜トランジスタにおいて、上記基材１は特に限定されるものではないが、各種ガラス基板、または、所定の機械的剛性を有する公知のプラスチックフィルムやプラスチックシートより、耐熱性や可撓性などの観点から、適宜選択して用いることができる。
具体的には、ガラス基板としてはソーダライムガラス、石英やシリコンウエハなどであり、プラスチックフィルムやプラスチックシートとしてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリイミド、ポリエ-テルスルホン（ＰＥＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート、ポリアリルレートなどを使用することができる。
【００２４】
また、ソース・ドレイン電極２は、例えば導電性インクを、上記基板１上面にスクリーン印刷した後、必要に応じて熱処理を行って形成したり、銅箔を貼った銅貼り基板のパターニングにより形成することができる。
さらに、ソース・ドレイン電極２は、基板１上面に対して、真空蒸着、スパッタ、ＣＶＤ（化学気相成長）などの気相成長法や、凸版印刷、凹版（グラビア）印刷、平版印刷、インクジェット等のその他の印刷法により形成してもよい。
ここで、ソース・ドレイン電極２の導電材料としては、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕなどの金属材料、あるいはＮｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、カーボン等の微粉体、ならびにＡｇ、Ｃｕ、Ａｕ等のナノ粒子や有機Ａｇ化合物等の導電材を含有する各種導電性ペースト、さらに導電性インク等の公知の材料を用いることができる。
【００２５】
半導体層３は、各種公知の半導体材料で形成可能であり、有機系材料としては、例えば、ベンタセン、ポリチオフェン、ポリアリルアミン、フルオレンビオチオフェン共重合体などが挙げられる。本発明によれば有機系半導体の光劣化が特に効果的に抑制されるが、無機系半導体でも程度の差はあるが有効である。無機系半導体としては、カーボンナノチューブやフラーレンなどの炭素化合物、ＩｎＧａＺｎＯ系、ＩｎＧａＯ系、ＺｎＧａＯ系、ＩｎＺｎＯ系、ＺｎＯ、ＳｎＯ２などの酸化物材料、さらにセレン化カドミウムなどの金属カルコゲナイド化合物が挙げられる。
また、半導体層３は、各種公知の方法で形成可能であり、例えば、スピンコート、ディップコート、スクリーン印刷、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、インクジェット、スパッタやレーザアブレーション、有機金属化学気相成長等真空蒸着などから材料に応じ適宜選択して用いる。
【００２６】
以下、図１の構造を参照して説明する。
ゲート絶縁膜４は、高屈折率層４１、低屈折率層４２、高屈折率層４３からなる３層積層体とした。
また、ゲート絶縁膜４は、低屈折率層及び高屈折率層の積層数が図１の場合に限定されるものではなく、積層体として高屈折率層を少なくとも含んでおり（高屈折率層が１層のみの単層も含まれる）、高屈折率層４１（４３）と低屈折率層４２とが交互に積層されて設けられている。
このゲート絶縁膜４の光学多層膜構造により、外部からの入射光の干渉が生じ、反射させることで、ゲート電極５側から透過する入射光の光量を、半導体層３に到達する際に減少させることができ、外部からの入射光による半導体層３の特性の劣化を抑制することができる。
【００２７】
上記ゲート絶縁膜４の形成に用いる高屈折率層及び低屈折率層は、公知の材料を用い、各材料に対応したプロセスにより形成可能である。
ここで、高屈折率層４１、４３には、例えば、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、二酸化セリウム、酸化インジウム、酸化タンタル、酸化亜鉛などを用いることができる。
また、低屈折率層４２には、例えば、二酸化ケイ素や、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウムなどが用いられる。
これらの成膜方法は、特に限定されるものではなく、スピンコート、ダイコートなどのウェットプロセス、あるいは、スパッタリング法、真空蒸着、ＣＶＤ法などのドライプロセスなどを用いることができる。
【００２８】
上述したウェットプロセスにおいて、低屈折率層４２を形成する塗布液は、特に限定されるものではないが、各種可溶性フッ素樹脂やケイ素アルコキシドおよびその加水分解物を用いることができる。
また、上記塗布液に対して、より低屈折率層４２の屈折率を低下させるために、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム等の低屈折率粒子を加えてもよい。
一方、高屈折率層４１、４３を形成する塗布液は、屈折率を十分高くするために、平均粒子径が２〜５０ｎｍの高屈折率粒子（高屈折率微粒子）を含有することが好ましい。
【００２９】
ここで、高屈折率層４１、４３の屈折率を高めることにより、半導体層３に到達する外部からの入射光の透過量を効果的に減らすことができる。
高屈折率層を形成する塗布液に含有させる高屈折率粒子としては、二酸化チタン、二酸化ジルコニウム、二酸化セリウム、酸化インジウム、酸化タンタルなどが挙げられる。
また、平均粒子径が２ｎｍ以下の上記高屈折率粒子は、結晶性が低く、屈折率も層全体の屈折率を向上させるほど高くなく、形成される高屈折率層の屈折率を十分に高くすることができない。
一方、平均粒子径が５０ｎｍ以上の高屈折率粒子は、絶縁性の低下や表面凹凸による薄膜トランジスタの性能への悪影響が問題となる。
【００３０】
上記各種塗布液は必要に応じてバインダ成分を含み、このバインダとしては、ポリエステル／メラミン樹脂ペースト、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリスチレン、シアノエチルプルランなどの有機系材料や、ケイ素、アルミニウム、チタンなどの各種金属アルコキシドおよびそれらの加水分解物からなる無機系材料から適宜選択して用いることができる。
【００３１】
高屈折率層４１、４３および低屈折率層４２の光学的膜厚は、各々５０〜２００ｎｍとするのが望ましい。
膜厚をこの範囲とすることにより、光透過スペクトルにおいて、概ね２００〜８００ｎｍに光透過率の極小が現れる。
すなわち、半導体層３の光劣化の原因となる紫外可視域の光透過率を、特に減少させることができる。
【００３２】
特に、高屈折率層４１、４３および低屈折率層４２の光学的膜厚を、各々５０〜２００ｎｍとすることにより、半導体層３として耐光性の低い有機半導体材料を用いる場合、光劣化の抑制効果が大きい。
ここで、光学的膜厚が５０ｎｍ以下の場合、光透過スペクトルに極小が現れる波長が短くなりすぎ、紫外可光域の透過率を効果的に減ずることができない。
一方、光学的膜厚が２００ｎｍ以上の場合、所定の膜厚範囲において紫外可視域の透過率を減少させることもあるが、多層膜としてゲート絶縁膜４が厚くなりすぎ、ゲート電極５に印加する駆動電圧が高くなるため好ましくない。
【００３３】
さらに、ゲート絶縁膜４の層数は、限定されるものではないが、多くするに従い光干渉による透過率の減少が大きくなるメリットがあるが、上述したように、多くすることにより、ゲート絶縁膜４が厚くなり、ゲート電極５に印加する駆動電圧が高くなるため、駆動電圧に対応して、各屈折率層の膜厚と層数との設計には注意が必要である。
ゲート電極５は、ソース・ドレイン電極２と同様に、各種電極材料を各種ドライプロセスや各種印刷法で高屈折率層上にパターニングすることにより形成される。
【００３４】
また、本発明は、プレーナー型の薄膜トランジスタにも同様に適用可能である。
本発明のプレーナー型の薄膜トランジスタは、図５に示すように、基材１上にゲート電極５のパターンを設け、この上部にゲート絶縁膜４を設け、半導体層３を設け、半導体層３上部にソース・ドレイン電極２が順次形成された構造であるが、ゲート絶縁膜４を上述した構成とすることにより、ゲート電極５側からの入射光が、半導体層３に到達する際、この光透過量を低下させることができる。
【００３５】
＜本発明の実施形態による薄膜トランジスタの作製例＞
図１に示したスタガー型薄膜トランジスタを、以下（１）〜（５）の手順で作製した。
（１）ソース・ドレイン電極２の形成
基材１であるガラス基板上において、ソース・ドレイン電極２のパターン形状に、Ａｇをマスク蒸着して、ソース・ドレイン電極２を、例えば、５０ｎｍの厚さ、２０μｍの間隔を有して形成した。
（２）半導体層３の形成
ポリ（３-ヘキシルチオフェン）溶液を、上記ソース・ドレイン電極２のパターンが形成された基材１上にスピンコートした後、このポリ溶液を乾燥させることにより、半導体層３を、０．５μｍの厚さに形成した。ここで、半導体層３の屈折率は、反射率より見積もった結果、約１．６と求められた。
【００３６】
（３）ゲート絶縁層４の形成
ａ．高屈折率層（４１、４３）形成用塗布液の調製
イソプロパノール分散酸化チタン粒子（高屈折率成分）、ヂタニウムテトラブトキシド（バインダ成分）、トルエンスルホン酸（加水分解用触媒）、イソプロパノール（溶剤）を混合し塗布液を、高屈折塗布液として調製した。
なお、上記高屈折塗布液において、酸化チタン粒子とバインダ中のチタンとのモル比は、酸化チタン／バインダ＝８／２であり、固形分濃度は酸化チタン換算で３ｗｔ％とした。上記高屈折塗布液より形成される高屈折率層４１及び４３の屈折率は、反射率より見積もった結果、約１．９５と求められた。
【００３７】
ｂ．低屈折率層（４２）形成用塗布液の調製
テトラメトキシシラン／トリデカフルオロトリメトキシシラン／０．１Ｎ塩酸を、９／１／３０のモル比で混合し、加水分解させた後、イソプロパノールで希釈し、塗布液を低屈折塗布液として調製した。
上記低屈折塗布液の固形分濃度は、二酸化ケイ素換算で３ｗｔ％とした。
上記低屈折塗布液より形成される低屈折率層４２の屈折率は、反射率より見積もった結果、約１．３５と求められた。
【００３８】
ｃ．ゲート絶縁膜４の成膜
上記半導体層３上において、高屈折率層４１として高屈折塗布液を塗布乾燥させた後、低屈折率層４２として低屈折塗布液を塗布乾燥させ、高屈折率層４３として再び高屈折塗布液を塗布乾燥させ、高屈折率層４１、低屈折率層４２、高屈折率層４３の３層（多層）膜として、ゲート絶縁膜４の成膜を行った。
ここで、上記塗布はスピンコートで行い、乾燥条件は各層それぞれ１５０℃で１０分放置した。
また、高屈折率層４１、４３及び低屈折率層４２の光学的膜厚は、それぞれ約８０ｎｍとなるように形成した。
【００３９】
ｄ．ゲート電極５の形成
ゲート電極５の材料として、Ａｇ粒子を含む導電ペーストを、ゲート電極５のパターン形状に上記ゲート絶縁膜４上に、厚さ１０μｍにてスクリーン印刷後、熱処理して溶媒を揮発させ、ゲート電極５を形成した。
次に、各電極（ソース・ドレイン電極２及びゲート電極５）各々に、所定の金属によりボンディングパッドを設け、薄膜トランジスタ素子とした。
【００４０】
＜本実施形態と従来とのトランジスタ構成における光耐性の比較＞
従来の薄膜トランジスタ構成として、ゲート絶縁膜を、屈折率が１．６にて、光学的膜厚が２４０ｎｍの薄膜とした以外、全て本発明の実施形態と同様の手順で、トップゲート型薄膜トランジスタを作製した。
なお、従来の構成に用いたゲート絶縁層形成用の塗布液は、上記高屈折塗布液の処方において、酸化チタン／バインダ＝０／１０とした組成である。
【００４１】
評価結果方法として、本実施形態及び従来例で作製した素子構成において、各電極（ソース・ドレイン電極２及びゲート電極５）及びボンディングパッドを設けない構成、すなわち、基材１／半導体層３／ゲート絶縁層４からなる素子を作製し、分光光度計を用いて、光透過率を測定した。透過率測定においては、ゲート絶縁膜４側から光を入射した。
この光の入射はハンディ紫外線ランプ（波長：３６５ｎｍ、強度：６５０μＷ／ｃｍ２）を用い、薄膜トランジスタ素子の作製直後に、薄膜トランジスタのゲート電極５側から紫外線を２時間照射した。
【００４２】
そして、紫外線を照射した素子のＩ-Ｖ相関のゲート電圧依存性よりオン／オフ（Ｏｎ／Ｏｆｆ）比を測定評価し、素子作製直後に暗所に２時間保管した場合と比較し、比較結果を図６に評価テーブルとして示す。
評価テーブルを参照すると、ゲート絶縁層４を光学多層膜とすることにより、紫外線照射によるオン／オフ比の変化が小さくなり、耐光性の向上がみられた。
この結果から、紫外線域の波長における光透過率が小さくなり、半導体層３の光劣化が抑制されたことが判る。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態による構造の薄膜トランジスタの断面を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施形態における他の構造の薄膜トランジスタの断面を示す概念図である。
【図３】本発明の一実施形態における他の構造の薄膜トランジスタの断面を示す概念図である。
【図４】本発明の一実施形態における他の構造の薄膜トランジスタの断面を示す概念図である。
【図５】本発明の一実施形態における他の構造の薄膜トランジスタの断面を示す概念図である。
【図６】本発明の実施形態による構造の薄膜トランジスタと、従来技術による構造の薄膜トランジスタの光耐性の比較結果を示すテーブルである。
【符号の説明】
【００４４】
１…基材
２…ゲート・ソース電極
３…半導体層
４…ゲート絶縁膜
５…ゲート電極
４１、４３、４５、４６、４８…高屈折率層
４２、４７…低屈折率層
４４…ゲート絶縁層
【図１】
2006190923.tif 000003
【図２】
2006190923.tif 000004
【図３】
2006190923.tif 000005
【図４】
2006190923.tif 000006
【図５】
2006190923.tif 000007
【図６】
2006190923.tif 000008