(57)【要約】      （修正有）【課題】有機半導体層と電極との剥離を抑制することの可能な半導体デバイス、表示装置、電子機器、及び、半導体デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】薄膜トランジスタは、高分子化合物層１３と、前記高分子化合物層１３上に形成された有機半導体層１４と、前記有機半導体層１４の接合面に接合されるソース電極１５とドレイン電極１６とを備え、前記接合面は凹凸を有する。前記有機半導体層１４とソース電極１５、ドレイン電極１６の接合面積増加により、剥離が抑制される。【選択図】図２
2015135837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された有機半導体層と、
前記有機半導体層の上面である接合面に接合される電極とを備え、
前記接合面は凹凸を有する
半導体デバイス。
【請求項２】
前記接合面の凹凸が、複数のうねる曲線状を含む
請求項１に記載の半導体デバイス。
【請求項３】
前記接合面の凹凸が、複数の湾曲部分を含む不規則な形状を含む
請求項１に記載の半導体デバイス。
【請求項４】
前記接合面の凹凸における段差は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、
前記接合面における前記段差の間隔は、１μｍ以上１０μｍ以下である
請求項１に記載の半導体デバイス。
【請求項５】
前記絶縁層は高分子化合物層である
請求項１に記載の半導体デバイス。
【請求項６】
前記有機半導体層が、低分子化合物を含む層であり、
前記絶縁層が、高分子化合物を含む層であり、
前記有機半導体層を構成する低分子化合物と前記絶縁層を構成する高分子化合物とが相溶性を有する
請求項１に記載の半導体デバイス。
【請求項７】
前記絶縁層は、前記有機半導体層の形成される面に凹凸を有し、
前記接合面の凹凸は、前記絶縁層の凹凸に倣う
請求項１に記載の半導体デバイス。
【請求項８】
前記電極が、
薄膜トランジスタのソース電極とドレイン電極とである
請求項１に記載の半導体デバイス。
【請求項９】
前記絶縁層下に形成されたゲート電極をさらに備え、
前記電極が、
前記有機半導体層上に形成されたソース電極と、
前記有機半導体層上に形成されたドレイン電極とを備える
請求項１に記載の半導体デバイス。
【請求項１０】
前記絶縁層が、第１絶縁層であり、
前記半導体デバイスは、前記第１絶縁層下に形成された第２絶縁層をさらに備え、
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層とが、高分子化合物を含む層であり、
前記第１絶縁層を構成する高分子化合物と前記第２絶縁層を構成する高分子化合物とが相溶しない
請求項１に記載の半導体デバイス。
【請求項１１】
前記有機半導体層上に形成されたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極とをさらに備え、
前記電極が、
前記有機半導体層上に形成されたソース電極と、
前記有機半導体層上に形成されたドレイン電極とを備える
請求項１に記載の半導体デバイス。
【請求項１２】
薄膜トランジスタを備え、
前記薄膜トランジスタが、
絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された有機半導体層と、
前記有機半導体層の上面である接合面に接合される電極とを備え、
前記接合面は凹凸を有する
表示装置。
【請求項１３】
表示部を備え、
前記表示部が、薄膜トランジスタを備え、
前記薄膜トランジスタが、
絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された有機半導体層と、
前記有機半導体層の上面である接合面に接合される電極とを備え、
前記接合面は凹凸を有する
電子機器。
【請求項１４】
液膜を相分離させることによって、絶縁層上に有機半導体層を形成する工程と、
前記有機半導体層の上面である接合面に電極を形成する工程とを備え、
前記有機半導体層を形成する工程では、前記接合面に凹凸を有する有機半導体層が形成される
半導体デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、有機半導体層を備える半導体デバイス、表示装置、電子機器、及び半導体デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの１つである薄膜トランジスタは、例えば、電子機器のディスプレイにおける画素のスイッチング素子や駆動素子として用いられる。例えば、プラスチックフィルム等を基板とするフレキシブルディスプレイでは、その基板に薄膜トランジスタがスイッチング素子や駆動素子として形成される。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されるように、薄膜トランジスタの能動層として有機半導層を利用するものは、薄膜の形成を低い温度下で行うことができる。プラスチックフィルム等のフレキシブル基板の耐熱温度は、ガラス基板等のリジッド基板の耐熱温度と比べて低い傾向を有するから、有機半導体層は、フレキシブル基板用の薄膜トランジスタの能動層に特に適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２４９７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、薄膜トランジスタは、有機半導体層に接合される電極を備える。この電極と有機半導体層とが接合する部位は、有機半導体層の膜応力や電極の膜応力を受ける。有機半導体層と電極とは、それらの間に分子間力やクーロン力等の密着力を生じ難い材料から形成される。それゆえに、膜応力の程度によっては、電極の一部が有機半導体層から剥がれる場合がある。
【０００６】
特に、有機半導体層と電極とがフレキシブル基板に形成される場合には、有機半導体層と電極とが接合する部位は、膜応力の他に、フレキシブル基板の曲げ応力も受ける。結果として、電極の一部が有機半導体層から剥がれる問題が一層顕在化する。
【０００７】
本開示の技術は、電極と有機半導体層との剥離を抑制することの可能な半導体デバイス、表示装置、電子機器、及び、半導体デバイスの製造方法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】
【０００８】
本開示における半導体デバイスの一態様は、絶縁層と、前記絶縁層上に形成された有機半導体層と、前記有機半導体層の上面である接合面に接合される電極とを備え、前記接合面は凹凸を有する。
【０００９】
本開示における表示装置の一態様は、薄膜トランジスタを備え、前記薄膜トランジスタが、絶縁層と、前記絶縁層上に形成された有機半導体層と、前記有機半導体層の上面である接合面に接合される電極とを備え、前記接合面は凹凸を有する。
【００１０】
本開示における電子機器の一態様は、表示部を備え、前記表示部が、薄膜トランジスタを備え、前記薄膜トランジスタが、絶縁層と、前記絶縁層上に形成された有機半導体層と、前記有機半導体層の上面である接合面に接合される電極とを備え、前記接合面は凹凸を有する。
【００１１】
本開示における半導体デバイスの製造方法の一態様は、液膜を相分離させることによって、絶縁層上に有機半導体層を形成する工程と、前記有機半導体層の上面である接合面に電極を形成する工程とを備え、前記有機半導体層を形成する工程では、前記接合面に凹凸を有する有機半導体層が形成される。
【発明の効果】
【００１２】
本開示における技術の一態様によれば、有機半導体層が有する凹凸面である接合面に電極が接合されるから、有機半導体層と電極との接合面積は、有機半導体層と電極とが単に平面で接合する場合の接合面積と比べて大きい。結果として、有機半導体層と電極との接触面積が増えてその接合強度が大きくなるから、有機半導体層とこれに接合される電極との剥離を抑制することができる。
【００１３】
本開示における半導体デバイスの製造方法によれば、相分離によって形成された有機半導体層の接合面が凹凸を含むため、絶縁層と有機半導体層との間に不要な物質が混入することを抑えつつ、有機半導体層と電極との接触面積を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の一実施形態における薄膜トランジスタの平面図である。有機半導体層の下にある高分子化合物層を示すべく有機半導体層の一部が切り欠かれている。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面における断面図である。
【図３】一実施形態における有機半導体層の接合面の平面構造を示す平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面における部分断面図である。
【図５】一実施形態にてゲート電極が形成される工程を示す工程図である。
【図６】一実施形態にて液膜が形成される工程を示す工程図である。
【図７】一実施形態にて有機半導体層が形成される工程を示す工程図である。
【図８】実施例における有機半導体層の平面構造を示すＡＦＭ撮像画像の図である。
【図９】変形例の半導体デバイスの断面図である。
【図１０】第１実施例の表示装置の断面図である。
【図１１】第２実施例の表示装置の断面図である。
【図１２】第３実施例の表示装置の断面図である。
【図１３】第４実施例の電子機器の斜視図である。
【図１４】第５実施例の電子機器の斜視図である。
【図１５】第６実施例の電子機器の斜視図である。
【図１６】第７実施例の電子機器の斜視図である。
【図１７】第７実施例の電子機器の平面図である。
【図１８】第８実施例の電子機器の斜視図である。
【図１９】第９実施例の電子機器の斜視図である。
【図２０】第９実施例の電子機器の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本開示の技術における半導体デバイス、及び、薄膜トランジスタの各々をボトムコンタクト型の薄膜トランジスタに具体化した一実施の形態について説明する。
［半導体デバイスの構成］
図１に示されるように、薄膜トランジスタ１０のゲート電極１１は、１つの方向に延びる帯状をなす導電性の薄膜である。ゲート電極１１の形成材料には、例えば、タングステン、タンタル、モリブデン、アルミニウム、クロム、チタン、銅、及び、ニッケルやこれらの合金等の金属材料が用いられる。
【００１６】
ゲート電極１１上には、ゲート電極１１と交差する帯状をなすゲート絶縁層１２が積層されている。ゲート絶縁層１２の形成材料には、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム等の無機材料、又は、ポリビフェノール、ポリメタクリル酸メチル、ポリイミド、及び、フッ素樹脂等の有機材料が用いられる。
【００１７】
ゲート電極１１とゲート絶縁層１２とが重なる部分には、矩形形状をなす絶縁性の高分子化合物層１３が積層されている。高分子化合物層１３は絶縁層の一例である。高分子化合物層１３は、可溶性高分子化合物を含む。高分子化合物層１３は、一種類の可溶性高分子化合物を含む単一の層であってもよいし、相互に異なる可溶性高分子化合物を含む単一の層であってもよいし、相互に異なる可溶性高分子化合物を含む２つ以上の層の積層体であってもよい。なお、可溶性は、溶質としての化合物が所定の溶媒の中で分子ごとに分散される性質である。この際、溶質としての化合物が分散するのであれば、攪拌や加熱が伴ってもよい。可溶性高分子化合物の分子量は、絶縁性と可溶性とを備える範囲であればよく、可溶性が高められる観点では、１００００以上であることが好ましく、１５０００以上であることがより好ましく、２００００以上であることがさらに好ましい。ゲート絶縁層１２が有機材料の高分子化合物で形成される場合、可溶性高分子化合物は、ゲート絶縁層１２を構成する高分子化合物と相溶しない。
【００１８】
可溶性高分子化合物には、例えば、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリジメチルシロキサン、ナイロン、ポリイミド、環状オレフィンコポリマー、エポキシポリマー、セルロース、ポリオキシメチレン、及び、ポリオレフィン系ポリマー、ポリビニル系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、フッ素系ポリマー、生分解性プラスチック、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアクリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、及び、シリコーン樹脂等が用いられる。
【００１９】
可溶性高分子化合物は、可溶性高分子化合物を形成する単量体の単独重合体（ホモポリマー）でもよく、相互に異なる２以上の単量体の共重合体（コポリマー）でもよい。可溶性高分子化合物は、可溶性高分子化合物同士が架橋された架橋構造をなすものでもよいし、可溶性高分子化合物同士が架橋剤を介して架橋されたものでもよい。
【００２０】
なお、高分子化合物層１３は、可溶性高分子化合物のうち、一種類の可溶性高分子化合物から構成されてもよいし、相互に異なる２以上の可溶性高分子化合物の組み合わせから構成されてもよい。高分子化合物層１３の形成には、可溶性高分子化合物が溶解された溶液が用いられてもよいし、可溶性高分子化合物を形成する単量体、あるいは、架橋前の可溶性高分子化合物が溶解された溶液が用いられてもよい。すなわち、高分子化合物層１３は、液状の薄膜として形成された後に重合が開始されてもよいし、液状の薄膜として形成された後に架橋が開始されてもよい。なお、こうした重合反応や架橋反応は、液状の薄膜に対する加熱や光の照射によって進行する。
【００２１】
可溶性高分子化合物を溶解する溶媒には、例えば、塩素系溶媒、芳香族系溶媒、ケトン類溶媒、含窒素類溶媒、含硫黄類溶媒、及び、脂肪族有機系溶媒等が用いられる。塩素系溶媒には、例えば、ジクロロメタン、トリクロロメタン、モノクロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、及び、１，２，２−テトラクロロエタンが用いられる。芳香族系溶媒には、例えば、アニソール、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、及び、テトラリンが用いられる。ケトン類溶媒には、例えば、１，４−ジオキサン、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、及び、酢酸ｎ−ブチル等が用いられる。含窒素類溶媒には、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、２−メチルピロリドン、及び、ジメチルイミダゾリジノン等が用いられる。含硫黄類溶媒には、例えば、ジメチルスルホキシド等が用いられる。脂肪族有機系溶媒には、例えば、シクロペンタン、シクロヘキサン、及び、デカリン等が用いられる。なお、溶媒は、混合溶媒でもよい。沸点が１００℃よりも高い溶媒は、溶液の調製時において扱いやすく、且つ、安定であるため、より好ましい。
【００２２】
高分子化合物層１３には、高分子化合物層１３の外縁と同じ外縁を有する低分子化合物層としての有機半導体層１４が積層されている。有機半導体層１４を形成する有機半導体材料は、可溶性高分子化合物よりも小さい分子量を有する低分子化合物であって、可溶性高分子化合物を溶解する溶媒に分子ごとに分散される可溶性を備えた可溶性低分子化合物である。有機半導体層１４は、一種類の可溶性低分子化合物を含む単一の層であってもよいし、相互に異なる可溶性低分子化合物を含む単一の層であってもよいし、相互に異なる可溶性低分子化合物を含む２つ以上の層の積層体であってもよい。有機半導体層１４を構成する低分子化合物は、高分子化合物層１３を構成する高分子化合物と相溶する。
【００２３】
可溶性低分子化合物には、３つ以上の芳香族環を備える共役芳香族材料が用いられる。共役芳香族材料の芳香族環は、５員環以上７員環以上が好ましく、更には、５員環あるいは６員環がより好ましい。芳香族環は、セレン、テルル、リン、ケイ素、ホウ素、ヒ素、窒素、酸素、及び、硫黄等のヘテロ原子を含んでいてもよい。なお、有機半導体層１４の移動度が高められる観点では、芳香族環は、窒素、酸素、及び、硫黄の少なくとも１つを含んでいることがより好ましい。
【００２４】
芳香族環上の水素は、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ポリアルコキシ基、チオアルコキシル基、アシル基、アリール基、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アルキルアミノ基、及び、アリールアミノ基等の官能基に置換されていてもよい。なお、ハロゲン基には、例えば、フッ素基が用いられ、アルキルアミノ基、及び、アリールアミノ基には、第二級若しくは第三級が用いられる。芳香族環上の水素は、こうした官能基の誘導体で置換されていてもよい。
【００２５】
可溶性低分子化合物には、より具体的には、ポリチオフェン、ポリ−３−ヘキシルチオフェン、ペンタセン、ポリアントラセン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリフラン、ポリセレノフェン、ポリイソチアナフテン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンビニレン、ポリチエニレンビニレン、ポリナフタレン、ポリピレン、ポリアズレン、フタロシアニン、メロシアニン、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリ［３，４−エチレンジオキシチオフェン］−ポリ［スチレンスルホン酸］、及び、６，１２−ジオキサンアンタントレンが用いられる。可溶性低分子化合物は、これらの低分子化合物の誘導体でもよい。
【００２６】
ゲート絶縁層１２の表面に対する可溶性低分子化合物の親和性は、可溶性高分子化合物のものより低いことが好ましい。固化した状態での可溶性低分子化合物の密度は、溶媒や可溶性高分子化合物より小さいことが好ましい。溶媒に対する可溶性低分子化合物の溶解度は、可溶性高分子化合物のものよりも小さいことが好ましい。
【００２７】
ゲート絶縁層１２の長手方向の両端部には、有機半導体層１４と高分子化合物層１３とを挟む一対の電極であるソース電極１５とドレイン電極１６とが積層されている。ソース電極１５は、ゲート絶縁層１２の長手方向にて、有機半導体層１４の一端部に積層される。ドレイン電極１６は、ゲート絶縁層１２の長手方向にて、有機半導体層１４の他端部に積層される。ソース電極１５とドレイン電極１６とは、有機半導体層１４上においてチャンネル長Ｌだけ離間している。
【００２８】
ソース電極１５とドレイン電極１６とには、例えば、金、白金、銀、銅、アルミニウム、及び、モリブデン等の単体や合金等の金属材料、あるいは、これら金属材料の酸化物が用いられる。ソース電極１５と有機半導体層１４との接合、及び、ドレイン電極１６と有機半導体層１４との接合は、オーミック接合であってもよいし、ショットキー接合であってもよい。薄膜トランジスタ１０の駆動方式は、ショットキー接合によって制約される場合がある。それゆえに、ソース電極１５と有機半導体層１４との接合、及び、ドレイン電極１６と有機半導体層１４との接合は、オーミック接合が好ましい。
【００２９】
図２に示されるように、高分子化合物層１３と有機半導体層１４とは、ゲート絶縁層１２を挟んで、ゲート電極１１の直上に積層されている。
ゲート絶縁層１２の上面である基準面１２ａに高分子化合物層１３は積層される。基準面１２ａのうち、少なくとも高分子化合物層１３に対応する範囲は平坦である。つまり、基準面１２ａにおける少なくとも高分子化合物層１３の積層される範囲は平坦である。図示した例では、基準面１２ａの全体が平坦である。高分子化合物層１３の下面である絶縁層下面１３ｂは、ゲート絶縁層１２の基準面１２ａの形状に倣う平坦な面である。
【００３０】
高分子化合物層１３の上面１３ａに有機半導体層１４は形成される。上面１３ａは、有機半導体層１４と接合する全ての範囲で凹凸面である。有機半導体層１４の下面である半導体層下面１４ｂは、高分子化合物層１３の上面１３ａと一致する形状を有する面である。有機半導体層１４の上面である接合面１４ａは、上面１３ａの凸部に対応する位置に凸部を有し、上面１３ａの凹部に対応する位置に凹部を有する。つまり、接合面１４ａは、高分子化合物層１３と有機半導体層１４との積層方向における上面１３ａの凸部上で凸となり、積層方向における上面１３ａの凹部で凹となる。したがって、有機半導体層１４の接合面１４ａの全体は上面１３ａの形状に倣う凹凸面である。
【００３１】
例えば、図３に示されるように、接合面１４ａは、うねる曲線形状の凹部１４ｓを多数含む。うねる曲線形状は、接合面１４ａ内にて様々な方向に複数回湾曲した部分を有する形状である。例えば、凹部１４ｓの形状には、２つ以上に分岐する曲線形状、相互に平行な曲線形状、相対的に密度の高い部分から放射状に広がる曲線形状、及び、環状が含まれている。凹部１４ｓは、湾曲部分と直線形状に延びる部分とを含むことがあるが、湾曲部分に対し、直線形状部分の占める割合は顕著に小さい。なお、図３では、凹部１４ｓの幅が曲線の太さで示されて、凹部１４ｓに挟まれる部分が凸部として示されている。うねる曲線形状の凹部１４ｓとは、すなわち、複数の湾曲部分を含む不規則な形状の凹部である。上面１３ａ及び接合面１４ａは、すなわち、不規則な形状の凸部と凹部に占有された凹凸面である。
【００３２】
図４に示されるように、段差Ｈは、凸部１４ｃと凹部１４ｓとの高さの差である。この段差Ｈは、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。段差間隔Ｐは、１つの凸部１４ｃを挟む２つの凹部１４ｓの距離である。この段差間隔Ｐは、１μｍ以上１０μｍ以下である。有機半導体層１４の接合面１４ａに形成された凸部１４ｃと凹部１４ｓとは、高分子化合物層１３の上面１３ａに形成された凹部と凸部とに追従した形状である。
【００３３】
有機半導体層１４の接合面１４ａが凹凸面であるから、接合面１４ａが平坦な面である構造と比べて、接合面１４ａの表面積は大きい。それゆえに、接合面１４ａが平坦な面である構造と比べて、有機半導体層１４とソース電極１５との接合する面積は大きく、有機半導体層１４とソース電極１５との密着性は高められる。有機半導体層１４とドレイン電極１６との接合する面積も同様に拡大するから、有機半導体層１４とドレイン電極１６との密着性は高められる。さらに、段差Ｈ及び段差間隔Ｐが上述した大きさに設定されることにより、有機半導体層１４の接合面１４ａと各電極１５，１６との間の分子間力やクーロン力等の密着力もより大きなものとなるため、有機半導体層１４と各電極１５，１６との密着性がさらに高められる。
【００３４】
接合面１４ａにおける凹凸が複数のうねる曲線状であるから、接合面１４ａにおける凹凸は、様々な方向に延びることになる。それゆえに、接合面１４ａにおける凹凸が直線状に延びる構造と比べて、実施形態の有機半導体層１４に接合される電極と有機半導体層１４との密着性が高められる。特に、様々な方向への応力が薄膜トランジスタ１０に作用する場合には、有機半導体層１４に接合される電極と有機半導体層１４との密着性の向上が顕著になる。
【００３５】
一方で、有機半導体層１４の接合面１４ａが凹凸であるから、ソース電極１５やドレイン電極１６の形成に際して、凹部１４ｓに電極材料を埋め込む必要がある。この点で、段差Ｈは、２ｎｍ以上１００ｎｍ以下であって、段差間隔Ｐと比べて非常に小さい。すなわち、段差間隔Ｐに対する段差Ｈの比であるアスペクト比は、０．０１以下と非常に小さい値であるから、接合面１４ａが平坦な面である場合と同様の成膜技術によって、凹部１４ｓに電極材料を埋め込むことが可能である。ソース電極１５やドレイン電極１６の形成に際しては、凹部１４ｓに埋め込まれた電極材料をエッチングする必要もある。この点でも、凹部１４ｓのアスペクト比が非常に小さいから、接合面１４ａが平坦な面である場合と同様のエッチング技術によって、凹部１４ｓから電極材料をエッチングすることが可能にもなる。
【００３６】
なお、段差Ｈが２ｎｍ以上１００ｎｍ以下と非常に小さいから、その段差Ｈに比べれば、１μｍ以上１０μｍ以下の段差間隔Ｐは非常に大きい。しかし、有機半導体層１４とソース電極１５とが重なる部分の面積や有機半導体層１４とドレイン電極１６とが重なる部分の面積と比べれば、段差間隔Ｐは非常に小さい。それゆえに、段差Ｈが小さいことによって上述の加工上の効果が得られつつも、有機半導体層１４とソース電極１５との密着性や有機半導体層１４とドレイン電極１６との密着性を高めることが可能となる。
【００３７】
凸部における厚さと凹部における厚さとが略等しいから、ソース電極１５とドレイン電極１６との間の有機半導体層１４では、有機半導体層１４の膜厚が略均一となる。それゆえに、有機半導体層１４の膜厚のばらつきに起因する電気特性のばらつきを抑えることが可能でもある。
【００３８】
有機半導体層１４に含まれる低分子化合物と高分子化合物層１３に含まれる高分子化合物とが可溶性を備えるから、有機半導体層１４と高分子化合物層１３とを塗布法等の湿式の成膜方法によって形成することが可能となる。それゆえに、有機半導体層１４と高分子化合物層１３とを蒸着法等の乾式の成膜方法によって形成する場合と比べて、成膜方法の簡素化を図ることが可能であって、薄膜トランジスタ１０ごとの性能のばらつきが抑えられる。
【００３９】
有機半導体層１４を構成する低分子化合物と高分子化合物層１３を構成する高分子化合物とが相溶性を備えるから、有機半導体層１４を構成する低分子化合物を溶解する溶媒に、高分子化合物層１３を構成する高分子化合物を溶解することが可能になる。それゆえに、有機半導体層１４と高分子化合物層１３とを相分離法で形成することが可能であるから、有機半導体層１４と高分子化合物層１３との間に不要な物質が混入することが抑えられる。結果として、高分子化合物層１３と有機半導体層１４とに対し、薄膜トランジスタ１０の電気的な特性を高めることが可能となる。
【００４０】
例えば、有機半導体層１４と高分子化合物層１３との界面が、薄膜トランジスタ１０ごとに安定するから、上述の高分子材料を含む高分子化合物層１３が備えられない構成と比べて、薄膜トランジスタ１０におけるキャリアの移動度やオンオフ比が、薄膜トランジスタ１０ごとにばらつくことが抑えられる。なお、オンオフ比とは、薄膜トランジスタ１０がオン状態であるときのソース電極１５とドレイン電極１６との間の電流と、薄膜トランジスタ１０がオフ状態であるときのソース電極１５とドレイン電極１６との間の電流に対する比である。
【００４１】
そして、ゲート絶縁層１２を構成する高分子化合物と高分子化合物層１３を構成する高分子化合物とが相溶しないから、ゲート絶縁層１２が形成された後に、高分子化合物層１３を液相のプロセスで形成することが可能になる。それゆえに、有機半導体層１４の下地に求められる絶縁性がゲート絶縁層１２で得られない場合であっても、高分子化合物層１３によってそれを補うことが可能となる。
【００４２】
［半導体デバイスの製造方法］
次に、上述の薄膜トランジスタ１０の製造方法の一例について説明する。
図５に示されるように、まず、基板Ｓの上面にゲート電極１１が形成される。例えば、上述の金属材料を含む金属層が基板Ｓの上面の全体に形成された後に、マスクを用いるエッチングによって金属層が加工されて、ゲート電極１１が形成される。基板Ｓには、例えば、アルミニウム、ニッケル、及び、ステンレス等の金属基板、あるいは、ポリカーボネートやポリエチレンテレフタレート等のプラスチックフィルムが用いられる。金属層の形成には、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、電界めっき、及び、印刷法等が用いられる。マスクには、レジストマスク、金属材料や絶縁材料を含むハードマスクが用いられる。金属層のエッチングには、イオンミリング、反応性イオンエッチング、及び、ウェットエッチング等が用いられる。
【００４３】
次いで、ゲート電極１１の全体を覆うゲート絶縁層１２が形成される。ゲート絶縁層１２の形成には、例えば、上述の無機材料をターゲットに用いるスパッタリング法、上述の無機材料を気相成長させるＣＶＤ法が用いられる。ゲート絶縁層１２の形成には、例えば、上述の有機材料が含まれるインクを用いる塗布法や印刷法が用いられる。
【００４４】
成膜用溶液は、上述の可溶性高分子化合物と可溶性低分子化合物とが上述の溶媒に溶解されることで調製される。あるいは、上述の可溶性分子化合物の前駆体と可溶性低分子化合物とが上述の溶媒に溶解されることで、成膜用溶液が調製されてもよい。
【００４５】
図６に示されるように、成膜用溶液がゲート絶縁層１２上に供給されることによって、ゲート絶縁層１２上に液膜１７が形成される。そして、ゲート絶縁層１２上に形成された液膜１７は、例えば、オーブン等の加熱装置によって焼成処理が施される。なお、可溶性高分子化合物の前駆体が成膜用溶液に含まれる場合には、上述の焼成処理に先立って、例えば、光照射や加熱によって前駆体を用いる重合反応が進行されて、液膜１７の内部に可溶性高分子化合物が生成される。
【００４６】
この際に、高分子化合物層１３と有機半導体層１４とが、これらが積層される方向にて完全に分離されるうえでは、以下に示される成膜用溶液の調製が好ましい。すなわち、可溶性低分子化合物の溶媒に対する溶解度、及び可溶性高分子化合物の溶媒に対する溶解度はいずれも、０．１重量％以上であることが好ましく、０．３重量％以上であることがより好ましく、０．５重量％以上であることがさらに好ましい。可溶性低分子化合物に対する可溶性高分子化合物の重量比は、特に限定されないが、中でも、１／１０以上１０以下が好ましく、１／５以上５以下がより好ましく、１／３以上３以下がさらに好ましい。
【００４７】
上述の液膜１７の形成には、浸漬法、噴霧法、塗布法、及び、印刷法が用いられる。塗布法や印刷法には、例えば、キャストコーティング法、スプレーコーティング法、インクジェット印刷法、凸版印刷法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、及び、グラビアオフセット印刷法等が用いられる。
【００４８】
図７に示されるように、ゲート絶縁層１２上に形成された液膜１７に焼成処理が施されると、高分子化合物を含む相と可溶性低分子化合物を含む相とに相分離する。これにより、ゲート絶縁層１２上には高分子化合物層１３が形成され、且つ、高分子化合物層１３上には有機半導体層１４が形成される。この際に、高分子化合物層１３の上面１３ａと有機半導体層１４の接合面１４ａとに凹部と凸部とが形成される。
【００４９】
なお、図７の破線で示されるように、ゲート絶縁層１２の上面の全体に可溶性分子層が形成される場合には、マスクを用いた可溶性分子層のエッチングによって高分子化合物層１３と有機半導体層１４とが形成される。マスクのパターニング方法には、例えば、フォトリソグラフィ法、又は、電子ビームリソグラフィ法等が用いられ、エッチング方法には、例えば、ウェットエッチング法等が用いられる。なお、高分子化合物層１３と有機半導体層１４とが形成される部位にのみ成膜用溶液が供給される場合には、その成膜用溶液が焼成されることによって、高分子化合物層１３と有機半導体層１４とが形成される。
【００５０】
上述の上面１３ａや接合面１４ａに形成される凹凸は、液膜１７に施される焼成の速度によって調製することが可能である。例えば、焼成の速度が高いほど、段差Ｈは小さくなり、薄膜トランジスタ１０の電気的な特性が高められる。液膜１７にて焼成処理の開始状態の均一化を図り、薄膜トランジスタ１０ごとの電気的な特性の均一性を高めるうえでは、液膜１７から溶媒が蒸発することを焼成処理前に抑える、例えば、液膜１７が形成された直後に焼成処理を開始する、あるいは、液膜１７の形成を加圧下で行うことが好ましい。
【００５１】
高分子化合物層１３と有機半導体層１４とが形成されると、有機半導体層１４の面方向における対向する２つの端部に、ソース電極１５とドレイン電極１６とが形成される。この際に、まず、金属膜の形成時には、ゲート絶縁層１２の全体を覆う金属膜が形成される。そして、金属膜における有機半導体層１４の上方の領域を覆うレジスパターンが形成された後、レジストパターンを用いた金属膜のエッチングが行われる。
【００５２】
［実施例１］
基板Ｓとして、ホウ素、リン、アンチモン、及び、ヒ素の少なくとも１つが注入されたシリコン基板が用いられて、基板Ｓの表面に、ゲート電極１１としてタングステン層が形成された後に、ゲート絶縁層１２として、膜厚が５００ｎｍのポリビフェノール樹脂層が形成された。
【００５３】
可溶性高分子化合物と可溶性低分子化合物と溶媒とに、それぞれシクロオレフィンコポリマーとジオキサンアンタントレン系化合物とトルエンとが用いられて成膜用溶液が調製された。シクロオレフィンコポリマーとは、ポリプラスチックス株式会社製のＴＯＰＡＳ６０１５（ＴＯＰＡＳはTopas Advanced Polymers GmbHの登録商標）である。ジオキサンアンタントレン系化合物とは、以下の化学式１に示されるように、３，９−ビス（ｐ−メチルフェニル）ペリキサンテノキサンテンである。成膜用溶液では、シクロオレフィンコポリマーとジオキサンアンタントレン系化合物とが重量比で１：１とされて、これら溶質の濃度が０．４５重量％とされた。
【００５４】
【化１】
2015135837.tif 000003
ゲート絶縁層１２の上面の全体に上述の成膜用溶液がスピンコート法によって塗布されて、上述の成膜用溶液からなる液膜１７が形成された。不活性ガスの雰囲気で液膜１７が１４０℃に加熱されることによって、液膜１７が乾燥、及び焼成された。これにより、高分子化合物層１３と有機半導体層１４とが形成された。
【００５５】
高分子化合物層１３と有機半導体層１４とがエッチングされた後に、有機半導体層１４にて相互に対向する２つの端部に金のソース電極１５と金のドレイン電極１６とが形成されて、実施例１の薄膜トランジスタ１０が作成された。
【００５６】
有機半導体層１４の膜厚は約２０ｎｍであり、ソース電極１５とドレイン電極１６との距離であるチャンネル長Ｌは約５０μｍであり、ソース電極１５の幅あるいはドレイン電極１６の幅であるチャンネル幅Ｗは３０ｍｍであった。
【００５７】
［実施例２］
液膜１７の厚さのみが実施例１よりも大きくされ、液膜１７の容量以外の条件が実施例１と同じ方法によって、有機半導体層１４の膜厚が約３０ｎｍである実施例２の薄膜トランジスタ１０が作成された。
【００５８】
［実施例３］
液膜１７の厚さのみが実施例２よりも大きくされ、液膜１７の容量以外の条件が実施例１と同じ方法によって、有機半導体層１４の膜厚が約５０ｎｍである実施例３の薄膜トランジスタ１０が作成された。
【００５９】
［実施例４］
平均分子量が１０万であるポリアルファメチルスチレンが可溶性高分子化合物に用いられて、可溶性高分子化合物以外の条件が実施例１と同じ方法によって、有機半導体層１４の膜厚が約２０ｎｍである実施例４の薄膜トランジスタ１０が作成された。
【００６０】
［実施例５］
液膜１７の容量のみが実施例４よりも大きくされ、液膜１７の容量以外の条件が実施例４と同じ方法によって、有機半導体層１４の膜厚が約３０ｎｍである実施例５の薄膜トランジスタ１０が作成された。
【００６１】
［実施例６］
液膜１７の厚さのみが実施例５よりも大きくされ、液膜１７の容量以外の条件が実施例４と同じ方法によって、有機半導体層１４の膜厚が約５０ｎｍである実施例６の薄膜トランジスタ１０が作成された。
【００６２】
［比較例］
可溶性低分子化合物のみが溶媒に含まれる成膜用溶液が調製されて、成膜用溶液の組成以外の条件が実施例１と同じ方法によって、有機半導体層の膜厚が約２０ｎｍである比較例の薄膜トランジスタが作成された。
【００６３】
実施例１〜６、及び、比較例の各々における有機半導体層１４の表面粗さが、ＪＩＳＢ０６０１に準じて測定された。
実施例１〜６、及び、比較例の各々における有機半導体層１４の移動度が、以下の方法で測定された。すなわち、移動度の測定では、各薄膜トランジスタが、２３℃の不活性ガスの雰囲気に置かれて、ソース電極１５にソース電圧Ｖｓ（Ｖｓｓ＝０Ｖ）が印加され、且つ、ドレイン電極１６への印加電圧であるドレイン電圧Ｖｄが、ゲート電極１１への印加電圧であるゲート電圧Ｖｇ以上（Ｖｄ≧Ｖｇ）に設定された。そして、ドレイン電流の平方根とゲート電圧Ｖｇとの関係を示すＶｇ−Ｉｄ曲線が、−３０Ｖ≦Ｖｇ≦０Ｖの範囲で測定されて、ゲート電圧Ｖｇに対するドレイン電流の平方根の傾きから移動度が算出された。
【００６４】
実施例１〜６、及び、比較例の各々における有機半導体層１４の移動度が、以下の巻き付け試験後に測定された。すなわち、巻き付け試験では、テスト棒に対する基板の巻き付けと、テスト棒に巻き付けられた基板の巻き取りとが、実施例１〜６、及び、比較例の基板の各々で１万回繰り返された。テスト棒には、半径が５ｍｍの円柱が用いられた。
【００６５】
実施例１〜６、及び、比較例の各々における表面粗さＲａ、及び、移動度の測定結果を表１に示す。表１に示されるように、実施例１から実施例６のいずれにおいても、有機半導体層１４の表面粗さＲａは、２ｎｍ以上であることが認められた。実施例１から実施例３における測定結果、及び、実施例４から実施例６における測定結果から、有機半導体層１４の膜厚が大きいほど、表面粗さＲａは大きくなることが認められた。さらに、実施例１から実施例３における測定結果と、実施例４から実施例６における測定結果との比較から、可溶性高分子化合物が異なっていても、膜厚が同一であれば、有機半導体層１４の表面粗さＲａは略等しいことが認められた。
【００６６】
【表１】
2015135837.tif 000004
実施例４における有機半導体層１４の接合面１４ａを原子間力顕微鏡によって撮像した結果を図８に示す。なお、図８では、深さの大きい部分ほど有機半導体層１４の像が黒く示されている。図８に示されるように、有機半導体層１４の接合面１４ａの全体は、多数のうねる曲線状をなす凹凸が形成されていることが認められた。なお、実施例１から実施例３、実施例５、及び、実施例６における有機半導体層１４の接合面１４ａにも、図８に示される凹凸と略同様の凹凸が形成されていることが認められた。これに対し、比較例１の有機半導体層における表面粗さＲａは１ｎｍ以下であって、その表面には、上述の凹凸が認められなかった。
【００６７】
実施例１から実施例６の各々の移動度は、初期値として約０．５（ｃｍ２／Ｖｓ）を示し、巻き付け試験後にも、初期値の９０％以上を示すことが認められた。これに対し、比較例の移動度は、初期値として０．４（ｃｍ２／Ｖｓ）を示し、巻き付け試験後には、初期値の１２．５％にまで低下していることが認められた。
【００６８】
以上説明したように、上述の実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
・接合面１４ａが凹凸面であるから、有機半導体層１４と電極との接合する面積が大きくなる。結果として、有機半導体層１４と電極との密着性が高められる。
【００６９】
・接合面１４ａにおける凹凸が複数のうねる曲線状であるから、特に、様々な方向への応力が薄膜トランジスタ１０に作用する場合には、有機半導体層１４と電極との密着性の向上が顕著になる。
【００７０】
・段差間隔Ｐに対する段差Ｈの比であるアスペクト比が０．０１以下と非常に小さい値であるから、接合面１４ａが平坦な面である場合と同様の加工技術によって電極を形成することが可能である。
【００７１】
・凸部における厚さと凹部における厚さとが略等しいから、有機半導体層１４の膜厚のばらつきに起因する電気特性のばらつきを抑えることが可能でもある。
・有機半導体層１４の形成材料と高分子化合物層１３の形成材料とが相溶性を備えるから、有機半導体層１４と高分子化合物層１３とを湿式の相分離法によって形成することが可能となる。それゆえに、有機半導体層１４と高分子化合物層１３との形成方法の簡素化を図ること、薄膜トランジスタ１０ごとの性能のばらつきを抑えること、これらが可能にもなる。
［半導体デバイスの変形例］
以下に、本開示の技術における半導体デバイスをトップコンタクト型の薄膜トランジスタに具体化した変形例について説明する。
【００７２】
図９に示されるように、上述の可溶性高分子化合物を含む高分子化合物層２３には、上述の可溶性低分子化合物を含む有機半導体層２４が積層されている。高分子化合物層２３の下面である絶縁層下面２３ｂは、平坦な面である一方、高分子化合物層２３の上面２３ａは、有機半導体層２４と接合する全ての範囲で凹凸面である。有機半導体層２４の下面である半導体層下面２４ｂは、高分子化合物層２３の上面２３ａと一致する形状を有する面である。有機半導体層２４の上面である接合面２４ａは、上面２３ａの凸部に対応する位置に凸部を有し、上面２３ａの凹部に対応する位置に凹部を有する。つまり、接合面２４ａは、高分子化合物層２３と有機半導体層２４との積層方向における上面２３ａの凸部上で凸となり、上面２３ａの凹部上で凹となる。したがって、有機半導体層２４の全体は上面２３ａの形状に倣う凹凸面である。接合面２４ａに形成される凸部の形状と凹部の形状とには、上述の接合面１４ａと同様に、うねる曲線形状が多数含まれている。
【００７３】
有機半導体層２４の接合面２４ａの一部には、相互に離れた一対の電極であるソース電極２５とドレイン電極２６とが積層されている。接合面２４ａの残部には、ソース電極２５とドレイン電極２６とを覆うゲート絶縁層２２が積層されている。ゲート絶縁層２２の上面のうちソース電極２５とドレイン電極２６との間の上方には、ゲート電極２１が積層されている。
【００７４】
こうしたトップゲート型の薄膜トランジスタでも、先に説明されたボトムゲート型の薄膜トランジスタと同様に、接合面２４ａが凹凸面であるから、有機半導体層２４と電極との接合する面積が大きくなる。結果として、有機半導体層２４と電極との密着性が高められる。
【００７５】
なお、上述の半導体デバイスは、以下のように変更することもできる。
・有機半導体層１４の接合面１４ａのうち電極が接合されていない部位の下方では、有機半導体層１４と高分子化合物層１３とが分離されていなくともよい。すなわち、接合面１４ａのうち少なくとも電極が接合される部位の下方で、有機半導体層１４と高分子化合物層１３とが分離されていればよい。接合面２４ａのうち少なくとも電極が接合される部位の下方で、有機半導体層２４と高分子化合物層２３とが分離されていればよい。
【００７６】
・ゲート絶縁層１２の上面が凹凸面である場合には、高分子化合物層１３が割愛されて、有機半導体層１４がゲート絶縁層１２に直接積層されてもよい。有機半導体層２４の形成される基板の上面が凹凸面である場合には、高分子化合物層２３が割愛されて、有機半導体層２４が基板の上面に直接積層されてもよい。要は、有機半導体層１４は、絶縁層における凹凸面である上面に積層されていればよい。
【００７７】
・接合面１４ａ，２４ａの備える凹部の形状は、１つの方向に延びる直線形状であってもよいし、相互に交差する方向に延びる格子形状であってもよい。例えば、高分子化合物層１３，２３の下地が、予め直線形状や格子形状のパターンを備えていてもよい。あるいは、絶縁層の表面に直線形状や格子形状の凹部が形成されて、この絶縁層に有機半導体層１４，２４が直接積層されてもよい。
【００７８】
・半導体デバイスは、薄膜トランジスタに限らず、有機半導体層１４，２４の接合面１４ａ，２４ａに電極が接合された整流素子であってもよい。要は、凹凸を含む上面を有した絶縁層と、絶縁層の上面に形成され、上面と対向する接合面を有する有機半導体層と、接合面に接合される電極とを備える半導体デバイスであればよい。
［表示装置］
次に、上述の薄膜トランジスタを備える表示装置について説明する。なお、薄膜トランジスタは、様々な用途に適用可能であって、薄膜トランジスタの適用対象は、特に限定されるものではない。そこで、以下では、例えば、薄膜トランジスタが表示装置の駆動素子に適用された構成について説明するものの、その構成はあくまでも一例であり、適宜の変更が可能である。
【００７９】
図１０に示されるように、有機ＥＬ表示装置５０の備える支持基板５１上には、上述の複数の薄膜トランジスタ１０が、画素を駆動する駆動素子として形成されている。複数の薄膜トランジスタ１０の各々には、薄膜トランジスタ１０を覆う絶縁層５２を通じて画素電極５３が接合されている。各画素電極５３は、絶縁層５２上に所定の間隔を置いて形成された隔壁５４の間に形成されている。複数の画素電極５３の各々には、電子注入層と発光層と正孔輸送層とが含まれる多層構造の有機ＥＬ層５５を介して、共通する対向電極５６が積層されている。そして、画素電極５３と対向電極５６との間における電流の供給態様が、すなわち、画素電極５３と対向電極５６とに挟まれる有機ＥＬ層５５での発光の態様が、薄膜トランジスタ１０の駆動によって制御される。
【００８０】
図１１に示されるように、液晶表示装置６０の備える支持基板６１上には、上述の複数の薄膜トランジスタ１０が、画素を駆動する駆動素子として形成されている。複数の薄膜トランジスタ１０の各々には、薄膜トランジスタ１０を覆う絶縁層６２を通じて画素電極６３が接合されている。複数の画素電極６３の上方には、共通する対向電極６４が液晶６５を挟んで積層されている。そして、画素電極６３と対向電極６４との間における電圧の印加態様が、すなわち、画素電極６３と対向電極６４とに挟まれる液晶６５の配向の態様が、薄膜トランジスタ１０の駆動によって制御される。
【００８１】
図１２に示されるように、電気泳動表示装置７０の備える支持基板７１上には、上述した複数の薄膜トランジスタ１０が、画素を駆動する駆動素子として形成されている。複数の薄膜トランジスタ１０の各々には、薄膜トランジスタ１０を覆う絶縁層７２を通じて画素電極７３が接合されている。複数の画素電極７３を覆う封止層７４には、電気泳動粒子７５が混ぜられた絶縁性の液層７６を挟んで、各画素電極７３に共通する対向電極７７が積層されている。そして、画素電極７３と対向電極７７との間における電圧の印加態様が、すなわち、画素電極７３と対向電極７７との間における電気泳動粒子７５の泳動の態様が、薄膜トランジスタ１０の駆動によって制御される。
【００８２】
［電子機器］
次に、上述の表示装置を備える電子機器について説明する。なお、表示装置は、さまざまな用途に適用可能であって、特に限定されるものではない。そこで、以下では、例えば、表示装置が表示部を備える電子機器に適用された構成について説明するものの、その構成はあくまでも一例であり、適宜の変更が可能である。
【００８３】
図１３に示されるように、電子書籍端末１００の筐体１０１には、上述の表示装置を含む表示部１０２と、表示部１０２における表示の態様を操作する操作ボタン１０３とが搭載されている。
【００８４】
図１４に示されるように、パーソナルコンピューター１１０の下側筐体１１１には、キーボード１１２と操作部１１３とが搭載され、パーソナルコンピューター１１０の上側筐体１１４には、上述の表示装置を含む表示部１１５が搭載されている。
【００８５】
図１５に示されるように、テレビジョン１２０の支持台１２１に取り付けられた筐体１２２には、上述の表示装置を含む表示部１２３が搭載されている。
図１６に示されるように、デジタルスチルカメラ１３０の筐体１３１の１つの面側には、撮像対象を写すレンズ１３２と、デジタルスチルカメラ１３０に撮像させるための撮像ボタン１３３とが形成されている。また、図１７に示されるように、筐体１３１の他の面側には、上述の表示装置を含む表示部１３４と、操作ボタン１３５とが搭載されている。
【００８６】
図１８に示されるように、デジタルビデオカメラ１４０の筐体１４１には、レンズ１４２と、操作ボタン１４３とが搭載されている。また、筐体１４１には、連結部１４４を介して表示部用筐体１４５が連結され、表示部用筐体１４５には、上述の表示装置を含む表示部１４６が搭載されている。
【００８７】
図１９に示されるように、携帯電話端末１５０の備える下側筐体１５１には、操作ボタン１５２が搭載され、また、下側筐体１５１には、連結部１５３を介して上側筐体１５４が連結されている。上側筐体１５４には、上述の表示装置を含む表示部１５５が搭載されている。また、図２０に示されるように、上側筐体１５４における表示部１５５とは対向する面には、上述の表示装置を含む裏面表示部１５６が搭載されている。
【００８８】
本開示の薄膜トランジスタは、以下のような構成とすることもできる。
（１）絶縁層と、前記絶縁層上に形成された有機半導体層と、前記有機半導体層の上面である接合面に接合される電極とを備え、前記接合面は凹凸を有する半導体デバイス。
【００８９】
（２）前記接合面の凹凸が、複数のうねる曲線状を含む前記（１）に記載の半導体デバイス。
（３）前記接合面の凹凸が、複数の湾曲部分を含む不規則な形状を含む前記（１）又は（２）に記載の半導体デバイス。
【００９０】
（４）前記接合面の凹凸における段差は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、前記接合面における前記段差の間隔は、１μｍ以上１０μｍ以下である前記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の半導体デバイス。
【００９１】
（５）前記絶縁層は高分子化合物層である前記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の半導体デバイス。
（６）前記有機半導体層が、低分子化合物を含む層であり、前記絶縁層が、高分子化合物を含む層であり、前記有機半導体層を構成する低分子化合物と前記絶縁層を構成する高分子化合物とが相溶性を有する前記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の半導体デバイス。
【００９２】
（７）前記絶縁層は、前記有機半導体層の形成される面に凹凸を有し、前記接合面の凹凸は、前記絶縁層の凹凸に倣う前記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の半導体デバイス。
【００９３】
（８）前記電極が、薄膜トランジスタのソース電極とドレイン電極とである前記（１）〜（７）のいずれか１つに記載の半導体デバイス。
（９）前記絶縁層下に形成されたゲート電極をさらに備え、前記電極が、前記有機半導体層上に形成されたソース電極と、前記有機半導体層上に形成されたドレイン電極とを備える前記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の半導体デバイス。
【００９４】
（１０）前記絶縁層が、第１絶縁層であり、前記半導体デバイスは、前記第１絶縁層下に形成された第２絶縁層をさらに備え、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層とが、高分子化合物を含む層であり、前記第１絶縁層を構成する高分子化合物と前記第２絶縁層を構成する高分子化合物とが相溶しない前記（１）〜（９）のいずれか１つに記載の半導体デバイス。
【００９５】
（１１）前記有機半導体層上に形成されたゲート絶縁層と、前記ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極とをさらに備え、前記電極が、前記有機半導体層上に形成されたソース電極と、前記有機半導体層上に形成されたドレイン電極とを備える前記（１）〜（１０）のいずれか１つに記載の半導体デバイス。
【符号の説明】
【００９６】
１０…薄膜トランジスタ、１１，２１…ゲート電極、１２，２２…ゲート絶縁層、１２ａ…基準面、１３，２３…高分子化合物層、１３ａ，２３ａ…上面、１３ｂ，２３ｂ…絶縁層下面、１４，２４…有機半導体層、１４ａ，２４ａ…接合面、１４ｂ，２４ｂ…半導体層下面、１４ｃ…凸部、１４ｓ…凹部、１５，２５…ソース電極、１６，２６…ドレイン電極、１７…液膜、５０…有機ＥＬ表示装置、５１，６１，７１…支持基板、５２，６２，７２…絶縁層、５３，６３，７３…画素電極、５４…隔壁、５５…有機ＥＬ層、５６，６４，７７…対向電極、６０…液晶表示装置、６５…液晶、７０…電気泳動表示装置、７４…封止層、７５…電気泳動粒子、７６…液層、１００…電子書籍端末、１０１，１２２，１３１，１４１…筐体、１０２，１１５，１２３，１３４，１４６，１５５…表示部、１０３，１３５，１４３，１５２…操作ボタン、１１０…パーソナルコンピューター、１１１，１５１…下側筐体、１１２…キーボード、１１３…操作部、１１４，１５４…上側筐体、１２０…テレビジョン、１２１…支持台、１３０…デジタルスチルカメラ、１３２，１４２…レンズ、１３３…撮像ボタン、１４０…デジタルビデオカメラ、１４４，１５３…連結部、１４５…表示部用筐体、１５０…携帯電話端末、１５６…裏面表示部、Ｈ…段差。
【図１】
2015135837.tif 000005
【図２】
2015135837.tif 000006
【図３】
2015135837.tif 000007
【図４】
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【図５】
2015135837.tif 000009
【図６】
2015135837.tif 000010
【図７】
2015135837.tif 000011
【図９】
2015135837.tif 000012
【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８】
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