(57)【要約】【課題】本開示の目的は、ソース／ドレイン電極の段切れ、ソース／ドレイン電極の損傷といった問題の発生を確実に回避することができ、しかも、島状の平面形状を有するチャネル形成領域を確実に形成することができる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体装置の製造方法は、（ａ）基材１１上にゲート電極１２を形成した後、（ｂ）基材１１及びゲート電極１２上に、チャネル形成領域１４を形成すべき領域に凹部２０が設けられたゲート絶縁層１３を形成し、その後、（ｃ）塗布法に基づき凹部２０内に有機半導体材料から成るチャネル形成領域１４を形成した後、（ｄ）ゲート絶縁層１３の上からチャネル形成領域１４の一部の上に亙りソース／ドレイン電極１５を形成する各工程から成る。【選択図】  図１
2013016611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上にゲート電極を形成した後、
基材及びゲート電極上に、チャネル形成領域を形成すべき領域に凹部が設けられたゲート絶縁層を形成し、その後、
塗布法に基づき凹部内に有機半導体材料から成るチャネル形成領域を形成した後、
ゲート絶縁層の上からチャネル形成領域の一部の上に亙りソース／ドレイン電極を形成する、
各工程から成る半導体装置の製造方法。
【請求項２】
チャネル形成領域を形成すべき基体の領域に凹部を形成し、その後、
塗布法に基づき凹部内に有機半導体材料から成るチャネル形成領域を形成し、次いで、
基体の上からチャネル形成領域の一部の上に亙りソース／ドレイン電極を形成した後、
チャネル形成領域及びソース／ドレイン電極上にゲート絶縁層を形成し、チャネル形成領域の上のゲート絶縁層上にゲート電極を形成する、
各工程から成る半導体装置の製造方法。
【請求項３】
ゲート絶縁層における凹部表面の濡れ性は、凹部以外のゲート絶縁層の領域における濡れ性よりも良い請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
基体における凹部表面の濡れ性は、凹部以外の基体の領域における濡れ性よりも良い請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
プラズマエッチング法に基づき凹部を形成する請求項１又は請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法を含む画像表示装置の製造方法。
【請求項７】
（Ａ）基材上に形成されたゲート電極、
（Ｂ）ゲート電極及び基材上に形成されたゲート絶縁層、
（Ｃ）ゲート絶縁層に形成された凹部内に設けられた、有機半導体材料から成るチャネル形成領域、並びに、
（Ｄ）ゲート絶縁層の上からチャネル形成領域の一部の上に亙り形成されたソース／ドレイン電極、
を備えており、
チャネル形成領域の頂面は、ゲート絶縁層と凹部の境界から凹部の中央部分に向かって凹んでいる半導体装置。
【請求項８】
ゲート絶縁層と凹部の境界におけるチャネル形成領域の頂面とゲート絶縁層の頂面との成す角度は、１度乃至１０度である請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
（Ａ）基体に形成された凹部内に設けられた、有機半導体材料から成るチャネル形成領域、
（Ｂ）基体の上からチャネル形成領域の一部の上に亙り形成されたソース／ドレイン電極、
（Ｃ）ソース／ドレイン電極及びチャネル形成領域上に形成されたゲート絶縁層、並びに、
（Ｄ）ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極、
を備えており、
チャネル形成領域の頂面は、基体と凹部の境界から凹部の中央部分に向かって凹んでいる半導体装置。
【請求項１０】
基体と凹部の境界におけるチャネル形成領域の頂面と基体の頂面との成す角度は、１度乃至１０度である請求項９に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置及びその製造方法、並びに、画像表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、多くの電子機器に用いられている薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor，ＴＦＴ）を含む電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）は、例えば、シリコン半導体基板あるいはシリコン半導体材料層といった基材に形成されたチャネル形成領域及びソース／ドレイン電極、基材の表面に形成されたＳｉＯ2から成るゲート絶縁層、並びに、ゲート絶縁層を介してチャネル形成領域に対向して設けられたゲート電極から構成されている。尚、このような構成のＦＥＴを、便宜上、トップゲート型ＦＥＴと呼ぶ。あるいは又、支持体上に形成されたゲート電極、ゲート電極上を含む支持体上に形成されたＳｉＯ2から成るゲート絶縁層、並びに、ゲート絶縁層上に形成されたチャネル形成領域及びソース／ドレイン電極から構成されている。尚、このような構成のＦＥＴを、便宜上、ボトムゲート型ＦＥＴと呼ぶ。そして、これらの構造を有する電界効果トランジスタの作製には、非常に高価な半導体製造装置が使用されており、製造コストの低減が強く要望されている。
【０００３】
そうした中、最近、有機半導体材料から成る薄膜を用いた電子デバイスの開発が精力的に行われており、その中でも、有機トランジスタといった有機エレクトロニクスデバイス（以下、単に、有機デバイスと略称する場合がある）が注目を浴びている。これらの有機デバイスの最終的な目標として、低コスト、軽量、可撓性、高性能を挙げることができる。有機半導体材料は、シリコンを中心とする無機材料と比較して、
（１）低温で、簡易なプロセスにて、大面積の有機デバイスを低コストで製造することができる。
（２）可撓性を有する有機デバイスを製造することが可能である。
（３）有機材料を構成する分子を所望の形態に修飾することで、有機デバイスの性能や物性を制御することができる。
といった種々の利点を有している。
【０００４】
ところで、有機トランジスタにおいて、チャネル形成領域は島状の平面形状を有し、通常、フォトリソグラフィ技術とＲＩＥ法やウェットエッチング法等との組合せによってパターニングされる。それ故、トップゲート型の有機トランジスタにあっては、基材とチャネル形成領域との間に段差が生じ、また、ボトムゲート型の有機トランジスタにあっては、ゲート絶縁層とチャネル形成領域との間に段差が生じる。そして、トップゲート型の有機トランジスタにおいて、ソース／ドレイン電極は、基材の上からチャネル形成領域の一部の上に亙り形成されており、ボトムゲート型の有機トランジスタにおいて、ソース／ドレイン電極は、ゲート絶縁層の上からチャネル形成領域の一部の上に亙り形成されている。従って、段差に起因して、ソース／ドレイン電極に段切れが発生する虞がある。
【０００５】
このような段差に起因したソース／ドレイン電極の段切れといった問題の発生を回避するための半導体装置の製造方法が、例えば、特開２０１０−０８７０６３から周知であり、この半導体装置の製造方法は、
基板上に形成されたゲート電極上にゲート絶縁層を形成する工程と、
ゲート絶縁層上にソース／ドレイン電極を離間して形成する工程と、
ソース／ドレイン電極間のゲート絶縁層に各ソース／ドレイン電極の下面側に入り込む凹部を形成する工程と、
凹部に各ソース／ドレイン電極の下面の一部と接続する半導体層を形成する工程、
から成る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０８７０６３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この特許公開公報に開示された半導体装置の製造方法は、ソース／ドレイン電極の段切れといった問題の発生を回避するために、効果的な方法である。しかしながら、有機半導体材料から成るチャネル形成領域を塗布法、例えばスピンコート法で形成するとき、ソース電極／ドレイン電極が凸状の障害物となり、有機半導体材料の溶液が広がり難く、凹部内に有機半導体材料の溶液が侵入しない虞がある。また、凹部が形成された状態にあっては、ソース／ドレイン電極の端部が凹部の上方において突出している。従って、例えばウェットエッチング後、洗浄に用いた純水をスピン乾燥する際、遠心力や風圧によってソース電極／ドレイン電極の突出部が破壊される虞がある。
【０００８】
従って、本開示の目的は、ソース／ドレイン電極の段切れ、ソース／ドレイン電極の損傷といった問題の発生を確実に回避することができ、しかも、島状の平面形状を有する（即ち、所謂素子分離された）チャネル形成領域を確実に形成することができる半導体装置の製造方法、及び、係る半導体装置の製造方法を適用した画像表示装置の製造方法、並びに、係る半導体装置の製造方法によって得られる半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様に係る半導体装置の製造方法は、
基材上にゲート電極を形成した後、
基材及びゲート電極上に、チャネル形成領域を形成すべき領域に凹部が設けられたゲート絶縁層を形成し、その後、
塗布法に基づき凹部内に有機半導体材料から成るチャネル形成領域を形成した後、
ゲート絶縁層の上からチャネル形成領域の一部の上に亙りソース／ドレイン電極を形成する、
各工程から成る。
【００１０】
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様に係る半導体装置の製造方法は、
チャネル形成領域を形成すべき基体の領域に凹部を形成し、その後、
塗布法に基づき凹部内に有機半導体材料から成るチャネル形成領域を形成し、次いで、
基体の上からチャネル形成領域の一部の上に亙りソース／ドレイン電極を形成した後、
チャネル形成領域及びソース／ドレイン電極上にゲート絶縁層を形成し、チャネル形成領域の上のゲート絶縁層上にゲート電極を形成する、
各工程から成る。
【００１１】
上記の目的を達成するための本開示の画像表示装置の製造方法は、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る半導体装置の製造方法を含む。
【００１２】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様に係る半導体装置は、
（Ａ）基材上に形成されたゲート電極、
（Ｂ）ゲート電極及び基材上に形成されたゲート絶縁層、
（Ｃ）ゲート絶縁層に形成された凹部内に設けられた、有機半導体材料から成るチャネル形成領域、並びに、
（Ｄ）ゲート絶縁層の上からチャネル形成領域の一部の上に亙り形成されたソース／ドレイン電極、
を備えており、
チャネル形成領域の頂面は、ゲート絶縁層と凹部の境界から凹部の中央部分に向かって凹んでいる。
【００１３】
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様に係る半導体装置は、
（Ａ）基体に形成された凹部内に設けられた、有機半導体材料から成るチャネル形成領域、
（Ｂ）基体の上からチャネル形成領域の一部の上に亙り形成されたソース／ドレイン電極、
（Ｃ）ソース／ドレイン電極及びチャネル形成領域上に形成されたゲート絶縁層、並びに、
（Ｄ）ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極、
を備えており、
チャネル形成領域の頂面は、基体と凹部の境界から凹部の中央部分に向かって凹んでいる。
【発明の効果】
【００１４】
本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る半導体装置の製造方法にあっては、また、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る半導体装置の製造方法を含む画像表示装置の製造方法にあっては、チャネル形成領域を形成すべきゲート絶縁層の領域に設けられた凹部内に塗布法に基づき有機半導体材料から成るチャネル形成領域を形成した後、ゲート絶縁層の上からチャネル形成領域の一部の上に亙りソース／ドレイン電極を形成し、あるいは又、チャネル形成領域を形成すべき基体の領域に形成された凹部内に塗布法に基づき有機半導体材料から成るチャネル形成領域を形成し、次いで、基体の上からチャネル形成領域の一部の上に亙りソース／ドレイン電極を形成するので、ソース／ドレイン電極の段切れ、ソース／ドレイン電極の損傷といった問題の発生を確実に回避することができ、しかも、島状の平面形状を有するチャネル形成領域を確実に形成することができる。また、チャネル形成領域のパターニング（素子分離）を行うためのフォトリソグラフィ工程やエッチング工程を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１の半導体装置の模式的な一部端面図、及び、チャネル形成領域やソース／ドレイン電極の一部を拡大した模式的な端面図である。
【図２】図２の（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例１の半導体装置の製造方法を説明するための基材等の模式的な一部端面図である。
【図３】図３の（Ａ）〜（Ｂ）は、図２の（Ｃ）に引き続き、実施例１の半導体装置の製造方法を説明するための基材等の模式的な一部端面図である。
【図４】図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例２の半導体装置の模式的な一部端面図、及び、チャネル形成領域やソース／ドレイン電極の一部を拡大した模式的な端面図である。
【図５】図５の（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例２の半導体装置の製造方法を説明するための基体等の模式的な一部端面図である。
【図６】図６の（Ａ）〜（Ｂ）は、図５の（Ｃ）に引き続き、実施例２の半導体装置の製造方法を説明するための基体等の模式的な一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の第１の態様及び第２の態様に係る半導体装置及びその製造方法、並びに、画像表示装置の製造方法、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の第１の態様に係る半導体装置及びその製造方法、並びに、画像表示装置の製造方法）
３．実施例２（本開示の第２の態様に係る半導体装置及びその製造方法、並びに、画像表示装置の製造方法）、その他
【００１７】
［本開示の第１の態様及び第２の態様に係る半導体装置及びその製造方法、並びに、画像表示装置の製造方法、全般に関する説明］
本開示の第１の態様に係る半導体装置の製造方法、あるいは、本開示の第１の態様に係る半導体装置の製造方法を含む本開示の画像表示装置の製造方法において、ゲート絶縁層における凹部表面の濡れ性は、凹部以外のゲート絶縁層の領域における濡れ性よりも良いことが好ましい。また、本開示の第２の態様に係る半導体装置の製造方法、あるいは、本開示の第２の態様に係る半導体装置の製造方法を含む本開示の画像表示装置の製造方法において、基体における凹部表面の濡れ性は、凹部以外の基体の領域における濡れ性よりも良いことが好ましい。より具体的には、ゲート絶縁層あるいは基体の凹部表面における水の接触角θ1は、例えば、１度乃至５０度であり、凹部以外のゲート絶縁層あるいは基体の領域における水の接触角θ2は、例えば、７０度乃至１００度である。
【００１８】
上記の好ましい形態を含む本開示の第１の態様に係る半導体装置の製造方法、あるいは、本開示の第１の態様に係る半導体装置の製造方法を含む本開示の画像表示装置の製造方法、本開示の第２の態様に係る半導体装置の製造方法、あるいは、本開示の第２の態様に係る半導体装置の製造方法を含む本開示の画像表示装置の製造方法にあっては、プラズマエッチング法、より具体的には、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法に基づき凹部を形成することが望ましい。このようにプラズマエッチング法に基づき凹部を形成すると、エッチング後、凹部の表面に酸素原子が付着し、凹部の表面が化学的に改質された状態となる結果、凹部表面の濡れ性が、凹部以外の絶縁層あるいは基体の領域における濡れ性よりも良くなる。
【００１９】
本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る半導体装置において、ゲート絶縁層あるいは基体と凹部の境界におけるチャネル形成領域の頂面とゲート絶縁層あるいは基体の頂面との成す角度は、１度乃至１０度であることが好ましい。
【００２０】
上記の好ましい形態を含む本開示の第１の態様に係る半導体装置の製造方法、あるいは、本開示の第１の態様に係る半導体装置の製造方法を含む本開示の画像表示装置の製造方法、本開示の第２の態様に係る半導体装置の製造方法、あるいは、本開示の第２の態様に係る半導体装置の製造方法を含む本開示の画像表示装置の製造方法、本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る半導体装置（以下、これらを総称して、単に、『本開示』と呼ぶ場合がある）において、凹部の側壁は、垂直であってもよいし、所謂順テーパーが付いていてもよいし、所謂逆テーパーが付いていてもよい。
【００２１】
本開示の画像表示装置の製造方法における画像表示装置として、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた画像表示装置、マイクロカプセル型電気泳動ディスプレイ素子を備えた画像表示装置、プラズマ表示装置を例示することができる。また、画像表示装置は、例えば、所謂デスクトップ型のパーソナルコンピュータ、ノートブック型のパーソナルコンピュータ、モバイル型のパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスト）、携帯電話、ゲーム機、電子ブック、電子新聞等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板等の掲示板、コピー機、プリンター用紙代替のリライタブルペーパー、電卓、家電製品の表示部、ポイントカード等のカード表示部、電子広告、電子ＰＯＰ等の各種画像表示装置に適用することができる。
【００２２】
本開示においては、有機半導体材料として、ポリチオフェン、ポリチオフェンにヘキシル基を導入したポリ−３−ヘキシルチオフェン［Ｐ３ＨＴ］、ペンタセン［２，３，６，７−ジベンゾアントラセン］、ペンタセンの誘導体［ＴＩＰＳ（triisopropylsilylethynyl）−ペンタセン等］、ペリキサンテノキサンテン等を含むジオキサアンタントレン系化合物、ポリアントラセン、ナフタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾペンタセン、クリセン、ペリレン、コロネン、テリレン、オバレン、クオテリレン、サーカムアントラセン、ベンゾピレン、ジベンゾピレン、トリフェニレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、ポリフェニレン、ポリフラン、ポリインドール、ポリビニルカルバゾール、ポリセレノフェン、ポリテルロフェン、ポリイソチアナフテン、ポリカルバゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンビニレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニレンスルフィド、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、銅フタロシアニンで代表されるフタロシアニン、メロシアニン、ヘミシアニン、ポリエチレンジオキシチオフェン、ピリダジン、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、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［ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ］、キナクリドンを例示することができる。あるいは又、有機半導体材料として、縮合多環芳香族化合物、ポルフィリン系誘導体、フェニルビニリデン系の共役系オリゴマー、及び、チオフェン系の共役系オリゴマーから成る群から選択された化合物を挙げることができる。具体的には、例えば、アセン系分子（ペンタセン、テトラセン等）といった縮合多環芳香族化合物、ポルフィリン系分子、共役系オリゴマー（フェニルビニリデン系やチオフェン系）を挙げることができる。
【００２３】
あるいは又、有機半導体材料として、例えば、ポルフィリン、４，４’−ビフェニルジチオール（ＢＰＤＴ）、４，４’−ジイソシアノビフェニル、４，４’−ジイソシアノ−ｐ−テルフェニル、２，５−ビス（５’−チオアセチル−２’−チオフェニル）チオフェン、２，５−ビス（５’−チオアセトキシル−２’−チオフェニル）チオフェン、４，４’−ジイソシアノフェニル、ベンジジン（ビフェニル−４，４’−ジアミン）、ＴＣＮＱ（テトラシアノキノジメタン）、テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）−ＴＣＮＱ錯体、ビスエチレンテトラチアフルバレン（ＢＥＤＴＴＴＦ）−過塩素酸錯体、ＢＥＤＴＴＴＦ−ヨウ素錯体、ＴＣＮＱ−ヨウ素錯体に代表される電荷移動錯体、ビフェニル−４，４’−ジカルボン酸、１，４−ジ（４−チオフェニルアセチリニル）−２−エチルベンゼン、１，４−ジ（４−イソシアノフェニルアセチリニル）−２−エチルベンゼン、デンドリマー、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８４等のフラーレン、１，４−ジ（４−チオフェニルエチニル）−２−エチルベンゼン、２，２”−ジヒドロキシ−１，１’：４’，１”−テルフェニル、４，４’−ビフェニルジエタナール、４，４’−ビフェニルジオール、４，４’−ビフェニルジイソシアネート、１，４−ジアセチニルベンゼン、ジエチルビフェニル−４，４’−ジカルボキシレート、ベンゾ［１，２−ｃ；３，４−ｃ’；５，６−ｃ”］トリス［１，２］ジチオール−１，４，７−トリチオン、アルファ−セキシチオフェン、テトラチオテトラセン、テトラセレノテトラセン、テトラテルルテトラセン、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリ（３−チオフェン−β−エタンスルホン酸）、ポリ（Ｎ−アルキルピロール）ポリ（３−アルキルピロール）、ポリ（３，４−ジアルキルピロール）、ポリ（２，２’−チエニルピロール）、ポリ（ジベンゾチオフェンスルフィド）を例示することができる。
【００２４】
チャネル形成領域（有機半導体材料層）には、必要に応じてポリマーが含まれていてもよい。ポリマーは有機溶剤に溶解すればよい。具体的には、ポリマー（有機結合剤、バインダー）として、ポリスチレン、ポリアルファメチルスチレン、ポリオレフィンを例示することができる。更には、場合によっては、添加物（例えば、ｎ型不純物やｐ型不純物といった、所謂ドーピング材料）を加えることもできる。
【００２５】
有機半導体材料溶液を調製するための溶媒として、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン等の芳香族類、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン類、デカリン等の炭化水素類等を例示することができる。なかでも、メシチレン、テトラリン、デカリン等の沸点が比較的高い溶媒を用いることが、トランジスタ特性の観点から、また、チャネル形成領域の形成時に有機半導体材料が急激に乾燥することを防止するといった観点から、好ましい。
【００２６】
チャネル形成領域を形成するための塗布法として、スクリーン印刷法やインクジェット印刷法、オフセット印刷法、反転オフセット印刷法、グラビア印刷法、グラビアオフセット印刷法、凸版印刷、フレキソ印刷、マイクロコンタクト法といった各種印刷法；スピンコート法；エアドクタコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、ナイフコーター法、スクイズコーター法、リバースロールコーター法、トランスファーロールコーター法、グラビアコーター法、キスコーター法、キャストコーター法、スプレーコーター法、スリットコーター法、スリットオリフィスコーター法、キャップコート法、カレンダーコーター法、キャスティング法、キャピラリーコーター法、バーコーター法、浸漬法といった各種コーティング法；スプレー法；ディスペンサーを用いる方法：スタンプ法といった、液状材料を塗布する方法を挙げることができる。尚、塗布後、スキージ等で余分な有機半導体材料溶液を除去してもよい。
【００２７】
ゲート電極、ソース／ドレイン電極を構成する材料として、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）等の金属、あるいは、これらの金属元素を含む合金、これらの金属から成る導電性粒子、これらの金属を含む合金の導電性粒子、ＩＴＯ、不純物を含有したポリシリコン等の導電性物質を挙げることができるし、これらの元素を含む層の積層構造（例えば、ＭｏＯx／Ａｕ、ＣｕＯ／Ａｕ）とすることもできる。更には、ゲート電極、ソース／ドレイン電極を構成する材料として、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［ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ］やポリアニリンといった有機材料（導電性高分子）を挙げることもできる。ゲート電極、ソース／ドレイン電極を構成する材料は、同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。
【００２８】
ゲート電極、ソース／ドレイン電極の形成方法として、これらを構成する材料にも依るが、上述した各種の塗布法、物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、パルスレーザ堆積法（ＰＬＤ）、アーク放電法、ＭＯＣＶＤ法を含む各種の化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、リフト・オフ法、シャドウマスク法、及び、電解メッキ法や無電解メッキ法あるいはこれらの組合せといったメッキ法の内のいずれかと、必要に応じてパターニング技術との組合せを挙げることができる。尚、ＰＶＤ法として、（ａ）電子ビーム加熱法、抵抗加熱法、フラッシュ蒸着、ルツボを加熱する方法等の各種真空蒸着法、（ｂ）プラズマ蒸着法、（ｃ）２極スパッタリング法、直流スパッタリング法、直流マグネトロンスパッタリング法、高周波スパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、バイアススパッタリング法等の各種スパッタリング法、（ｄ）ＤＣ（direct current）法、ＲＦ法、多陰極法、活性化反応法、電界蒸着法、高周波イオンプレーティング法、反応性イオンプレーティング法等の各種イオンプレーティング法を挙げることができる。レジストパターンを形成する場合、例えば、レジスト材料を塗布してレジスト層を形成した後、フォトリソグラフィ技術、レーザ描画技術、電子線描画技術あるいはＸ線描画技術等を用いてレジスト層をパターニングする。レジスト転写法等を用いてレジストパターンを形成してもよい。ゲート電極、ソース／ドレイン電極をエッチング方法に基づき形成する場合、ドライエッチング法やウェットエッチング法を採用すればよく、ドライエッチング法として、例えば、イオンミリングやＲＩＥを挙げることができる。また、ゲート電極、ソース／ドレイン電極を、レーザアブレーション法、マスク蒸着法、レーザ転写法等に基づき形成することもできる。あるいは又、ゲート電極やソース／ドレイン電極を印刷法にて形成することもできる。チャネル形成領域の表面とその周囲の絶縁層の表面とが限りなく平坦になるので、即ち、段差が無くなるので、印刷法に基づきソース／ドレイン電極を形成しても段差切れが発生することがない。
【００２９】
ゲート絶縁層は、単層であってもよいし、多層であってもよい。ゲート絶縁層を構成する材料として、酸化ケイ素系材料、窒化ケイ素（ＳｉＮY）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）やＨｆＯ2等の金属酸化物高誘電絶縁膜にて例示される無機系絶縁材料だけでなく、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やポリビニルフェノール（ＰＶＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＥＡＰＴＭＳ）、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（ＭＰＴＭＳ）、オクタデシルトリクロロシラン（ＯＴＳ）等のシラノール誘導体（シランカップリング剤）、オクタデカンチオール、ドデシルイソシアネイト等の一端にゲート電極と結合可能な官能基を有する直鎖炭化水素類にて例示される有機系絶縁材料（有機ポリマー）にて例示される有機系絶縁材料を挙げることができるし、これらの組み合わせを用いることもできる。ここで、酸化ケイ素系材料として、酸化シリコン（ＳｉＯX）、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＡｓＳＧ、ＰｂＳＧ、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、ＳＯＧ（スピンオングラス）、低誘電率ＳｉＯ2系材料（例えば、ポリアリールエーテル、シクロパーフルオロカーボンポリマー及びベンゾシクロブテン、環状フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化アリールエーテル、フッ化ポリイミド、アモルファスカーボン、有機ＳＯＧ）を例示することができる。
【００３０】
ゲート絶縁層の形成方法として、上述した塗布法以外にも、リフト・オフ法、ゾル−ゲル法、電着法、及び、シャドウマスク法の内のいずれかと、必要に応じてパターニング技術との組合せを挙げることができる。
【００３１】
本開示の第１の態様に係る半導体装置の製造方法、あるいは、本開示の第１の態様に係る半導体装置の製造方法を含む本開示の画像表示装置の製造方法において、基材は、酸化ケイ素系材料（例えば、ＳｉＯXやスピンオンガラス（ＳＯＧ））；窒化ケイ素（ＳｉＮY）；酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）やＨｆＯ2等の金属酸化物高誘電絶縁膜から構成することができる。基材をこれらの材料から構成する場合、基材を、以下に挙げる材料から適宜選択された支持体上に（あるいは支持体の上方に）形成すればよい。即ち、支持体として、あるいは又、上述した基材以外の基材として、ポリメチルメタクリレート（ポリメタクリル酸メチル，ＰＭＭＡ）やポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、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）に例示される有機ポリマーから構成された可撓性を有するプラスチック・フィルムやプラスチック・シート、プラスチック基板を挙げることができ、あるいは又、雲母を挙げることができる。このような可撓性を有する有機ポリマー、高分子材料から構成された基材を使用すれば、例えば曲面形状を有するディスプレイ装置や電子機器への電子デバイスや半導体装置の組込みあるいは一体化が可能となる。あるいは又、基材として、各種ガラス基板や、表面に絶縁膜が形成された各種ガラス基板、石英基板、表面に絶縁膜が形成された石英基板、表面に絶縁膜が形成されたシリコン基板、サファイヤ基板、ステンレス鋼等の各種合金や各種金属から成る金属基板を挙げることができる。電気絶縁性の支持体としては、以上に説明した材料から適切な材料を選択すればよい。支持体として、その他、導電性基板（金やアルミニウム等の金属から成る基板、高配向性グラファイトから成る基板、ステンレス鋼基板等）を挙げることができる。また、半導体装置の構成、構造によっては、半導体装置が支持体上に設けられているが、この支持体も上述した材料から構成することができる。
【００３２】
本開示の第２の態様に係る半導体装置の製造方法、あるいは、本開示の第２の態様に係る半導体装置の製造方法を含む本開示の画像表示装置の製造方法において、基体は、上述したゲート絶縁層を構成する材料から構成すればよく、単層であってもよいし、多層であってもよい。基体の形成方法も、上述したゲート絶縁層の形成方法と同様とすればよい。基体は、上述した支持体上に（あるいは支持体の上方に）形成すればよい。
【００３３】
本開示の半導体装置を、ディスプレイ装置や各種の電子機器に適用、使用する場合、多数の半導体装置を集積したモノリシック集積回路としてもよいし、各半導体装置を切断して個別化し、ディスクリート部品として使用してもよい。また、半導体装置を樹脂にて封止してもよい。
【実施例１】
【００３４】
実施例１は、本開示の第１の態様に係る半導体装置及びその製造方法、本開示の第１の態様に係る半導体装置の製造方法を含む画像表示装置の製造方法に関する。
【００３５】
実施例１の半導体装置は、ボトムゲート・トップコンタクト型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であり、模式的な一部端面図を図１の（Ａ）に示し、チャネル形成領域やソース／ドレイン電極の一部を拡大した模式的な端面図を図１の（Ｂ）に示すように、
（Ａ）基材１１上に形成されたゲート電極１２、
（Ｂ）ゲート電極１２及び基材１１上に形成されたゲート絶縁層１３、
（Ｃ）ゲート絶縁層１３に形成された凹部２０内に設けられた、有機半導体材料から成るチャネル形成領域１４、並びに、
（Ｄ）ゲート絶縁層１３の上からチャネル形成領域１４の一部の上に亙り形成されたソース／ドレイン電極１５、
を備えている。
【００３６】
そして、チャネル形成領域１４の頂面は、ゲート絶縁層１３と凹部２０の境界２１から凹部２０の中央部分に向かって凹んでいる。具体的には、ゲート絶縁層１３と凹部２０の境界２１におけるチャネル形成領域１４の頂面とゲート絶縁層１３の頂面との成す角度θは、１度乃至１０度、より具体的には４度である。尚、図１の（Ｂ）において、ゲート絶縁層１３と凹部２０の境界２１におけるチャネル形成領域１４の頂面の仮想延長線を、点線Ｌで示した。
【００３７】
実施例１において、基材１１はポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）基板から成り、ゲート電極１２及びソース／ドレイン電極１５は金薄膜から成り、チャネル形成領域１４はペンタセンの誘導体［ＴＩＰＳ（triisopropylsilylethynyl）−ペンタセン］から成り、ゲート絶縁層１３はポリビニルフェノール（ＰＶＰ）から成る。
【００３８】
以下、基材等の模式的な一部端面図である図２の（Ａ）〜（Ｃ）、図３の（Ａ）〜（Ｂ）を参照して、実施例１の半導体装置の製造方法、画像表示装置の製造方法を説明する。
【００３９】
［工程−１００］
先ず、基材１１上にゲート電極１２を形成する。具体的には、基材１１上に、密着層としてのＴｉ層、及び、ゲート電極１２としてのＡｕ層を、順次、真空蒸着法によって形成する。その後、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づきＡｕ層及びＴｉ層をパターニングすることで、Ａｕ層から成るゲート電極１２を得ることができる（図２の（Ａ）参照）。尚、図面においては、密着層の図示を省略した。
【００４０】
［工程−１１０］
次に、基材１１及びゲート電極１２上に、チャネル形成領域１４を形成すべき領域に凹部２０が設けられたゲート絶縁層１３を形成する。具体的には、ＰＶＰと、硬化剤としてのメラミン樹脂の混合溶液を全面にスピンコート法に基づき塗布した後、乾燥、焼成を行うことで、ゲート絶縁層１３を得ることができる。その後、チャネル形成領域を形成すべき領域に開口２２Ａが形成されたレジスト層２２を形成する（図２の（Ｂ）参照）。そして、プラズマエッチング法、より具体的には、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法に基づき凹部２０を形成した後、レジスト層２２を除去する（図２の（Ｃ）参照）。ゲート絶縁層１３における凹部２０の表面の濡れ性は、凹部２０以外のゲート絶縁層１３の領域における濡れ性よりも良い。具体的には、ゲート絶縁層１３に形成された凹部２０の表面における水の接触角θ1は約４０度であり、凹部２０以外のゲート絶縁層１３の領域における水の接触角θ2は約７０度であった。尚、凹部２０の側壁は、ＲＩＥの条件にもよるが、垂直であってもよいし、所謂順テーパーが付いていてもよいし（図１の（Ｂ）参照）、所謂逆テーパーが付いていてもよい。
【００４１】
［工程−１２０］
その後、塗布法に基づき凹部２０内に有機半導体材料から成るチャネル形成領域１４を形成する。具体的には、ＴＩＰＳ−ペンタセンをキシレンに溶解した有機半導体材料溶液をスピンコート法に基づき全面に塗布した。ゲート絶縁層１３における凹部２０の表面の濡れ性は、凹部２０以外のゲート絶縁層１３の領域における濡れ性よりも良い。それ故、凹部２０の内部に有機半導体材料溶液は残るが、凹部２０以外のゲート絶縁層１３の領域上には有機半導体材料溶液は残らない。その後、有機半導体材料を乾燥、焼成することで、チャネル形成領域１４を形成することができる（図３の（Ａ）参照）。尚、スキージ等で余分な有機半導体材料溶液を除去してから、乾燥、焼成を行ってもよい。有機半導体材料の乾燥、焼成によって、チャネル形成領域１４の頂面は、ゲート絶縁層１３と凹部２０の境界から凹部２０の中央部分に向かって凹んだ状態となる。
【００４２】
［工程−１３０］
次に、ゲート絶縁層１３の上からチャネル形成領域１４の一部の上に亙りソース／ドレイン電極１５を形成する。具体的には、密着層としてのＴｉ層、及び、ソース／ドレイン電極としてのＡｕ層を、順次、ゲート絶縁層１３及びチャネル形成領域１４上に真空蒸着法によって形成する。その後、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づきＡｕ層及びＴｉ層をパターニングすることで、Ａｕ層から成るソース／ドレイン電極１５を得ることができる（図３の（Ｂ）参照）。尚、図面においては、密着層の図示を省略した。
【００４３】
［工程−１４０］
次いで、周知の方法に基づき、全面にＳｉＯ2から成る絶縁層１６を形成した後、ゲート電極１２及びソース／ドレイン電極１５の上方の絶縁層１６の部分に開口部を形成し、これらの開口部内を含む絶縁層１６上に配線材料層を形成し、この配線材料層をパターニングすることで、ゲート電極１２に接続された配線（図示せず）、及び、ソース／ドレイン電極１５に接続された配線１７を形成する。こうして、図１の（Ａ）に示した実施例１のボトムゲート・トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタである半導体装置を得ることができる。あるいは又、実施例１の半導体装置を備えた画像表示装置を得ることができる。尚、画像表示装置の製造にあっては、この工程に引き続き、半導体装置の上あるいは上方に、画像表示部（具体的には、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子あるいはマイクロカプセル型電気泳動ディスプレイ素子、半導体発光素子から成る画像表示部）を、周知の方法に基づき形成すればよい。
【００４４】
実施例１の半導体装置の製造方法等にあっては、チャネル形成領域１４を形成すべきゲート絶縁層１３の領域に設けられた凹部２０内に塗布法に基づき有機半導体材料から成るチャネル形成領域１４を形成した後、ゲート絶縁層１３の上からチャネル形成領域１４の一部の上に亙りソース／ドレイン電極１５を形成する。それ故、ソース／ドレイン電極１５の段切れ、ソース／ドレイン電極１５の損傷といった問題の発生を確実に回避することができ、しかも、島状の平面形状を有するチャネル形成領域１４を確実に形成することができる。また、チャネル形成領域１４のパターニング（素子分離）を行うためのフォトリソグラフィ工程やエッチング工程を省略することができる。
【実施例２】
【００４５】
実施例２は、本開示の第２の態様に係る半導体装置及びその製造方法、本開示の第２の態様に係る半導体装置の製造方法を含む画像表示装置の製造方法に関する。
【００４６】
実施例２の半導体装置は、トップゲート・トップコンタクト型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であり、模式的な一部端面図を図４の（Ａ）に示し、チャネル形成領域やソース／ドレイン電極の一部を拡大した模式的な端面図を図４の（Ｂ）に示すように、
（Ａ）基体３１に形成された凹部４０内に設けられた、有機半導体材料から成るチャネル形成領域３４、
（Ｂ）基体３１の上からチャネル形成領域３４の一部の上に亙り形成されたソース／ドレイン電極３５、
（Ｃ）ソース／ドレイン電極３５及びチャネル形成領域３４上に形成されたゲート絶縁層３３、並びに、
（Ｄ）ゲート絶縁層３３上に形成されたゲート電極３２、
を備えている。
【００４７】
そして、チャネル形成領域３４の頂面は、ゲート絶縁層３３と凹部４０の境界４１から凹部４０の中央部分に向かって凹んでいる。具体的には、基体３１と凹部４０の境界４１におけるチャネル形成領域３４の頂面と基体３１の頂面との成す角度θは、１度乃至１０度、より具体的には４度である。尚、図４の（Ｂ）において、基体３１と凹部４０の境界４１におけるチャネル形成領域３４の頂面の仮想延長線を、点線Ｌで示した。
【００４８】
実施例２において、基体３１はＰＶＰから成り、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）から成る支持体３０上に形成されており、ゲート電極３２及びソース／ドレイン電極３５は金薄膜から成り、チャネル形成領域３４はペンタセンの誘導体［ＴＩＰＳ−ペンタセン］から成り、ゲート絶縁層３３はポリビニルフェノール（ＰＶＰ）から成る。
【００４９】
以下、基体等の模式的な一部端面図である図５の（Ａ）〜（Ｃ）、図６の（Ａ）〜（Ｂ）を参照して、実施例２の半導体装置の製造方法、画像表示装置の製造方法を説明する。
【００５０】
［工程−２００］
先ず、チャネル形成領域３４を形成すべき基体３１の領域に凹部４０を形成する。具体的には、支持体３０上に、ＰＶＰと、硬化剤としてのメラミン樹脂の混合溶液をスピンコート法に基づき塗布した後、乾燥、焼成を行うことで、基体３１を得ることができる。その後、チャネル形成領域を形成すべき領域に開口４２Ａが形成されたレジスト層４２を形成する（図５の（Ａ）参照）。そして、プラズマエッチング法、より具体的には、例えば、ＲＩＥ法に基づき凹部４０を形成した後、レジスト層４２を除去する（図５の（Ｂ）参照）。基体３１に形成された凹部４０の表面の濡れ性は、凹部４０以外の基体３１の領域における濡れ性よりも良い。具体的には、基体３１に形成された凹部４０の表面における水の接触角θ1は約４０度であり、凹部４０以外の基体３１の領域における水の接触角θ2は約７０度であった。尚、凹部４０の側壁は、ＲＩＥの条件にもよるが、垂直であってもよいし、所謂順テーパーが付いていてもよいし（図５の（Ｂ）参照）、所謂逆テーパーが付いていてもよい。
【００５１】
［工程−２１０］
その後、塗布法に基づき凹部４０内に有機半導体材料から成るチャネル形成領域３４を形成する。具体的には、ＴＩＰＳ−ペンタセンをキシレンに溶解した有機半導体材料溶液をスピンコート法に基づき全面に塗布した。基体３１における凹部４０の表面の濡れ性は、凹部４０以外の基体３１の領域における濡れ性よりも良い。それ故、凹部４０の内部に有機半導体材料溶液は残るが、凹部４０以外の基体３１の領域上には有機半導体材料溶液は残らない。その後、有機半導体材料を乾燥、焼成することで、チャネル形成領域３４を形成することができる（図５の（Ｃ）参照）。尚、スキージ等で余分な有機半導体材料溶液を除去してから、乾燥、焼成を行ってもよい。有機半導体材料の乾燥、焼成によって、チャネル形成領域３４の頂面は、ゲート絶縁層３３と凹部４０の境界から凹部４０の中央部分に向かって凹んだ状態となる。
【００５２】
［工程−２２０］
次いで、基体３１の上からチャネル形成領域３４の一部の上に亙りソース／ドレイン電極３５を形成する。具体的には、密着層としてのＴｉ層、及び、ソース／ドレイン電極としてのＡｕ層を、順次、基体３１及びチャネル形成領域３４上に真空蒸着法によって形成する。その後、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づきＡｕ層及びＴｉ層をパターニングすることで、Ａｕ層から成るソース／ドレイン電極３５を得ることができる（図６の（Ａ）参照）。尚、図面においては、密着層の図示を省略した。
【００５３】
［工程−２３０］
その後、チャネル形成領域３４及びソース／ドレイン電極３５上にゲート絶縁層３３を形成し、チャネル形成領域３４の上のゲート絶縁層３３上にゲート電極３２を形成する。具体的には、ＰＶＰと、硬化剤としてのメラミン樹脂の混合溶液を全面にスピンコート法に基づき塗布した後、乾燥、焼成を行うことで、ゲート絶縁層３３を得ることができる。そして、ゲート絶縁層３３の上にゲート電極３２を形成する。具体的には、密着層としてのＴｉ層、及び、ゲート電極３２としてのＡｕ層を、順次、ゲート絶縁層３３上に真空蒸着法によって形成する。その後、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術に基づきＡｕ層及びＴｉ層をパターニングすることで、Ａｕ層から成るゲート電極３２を得ることができる（図６の（Ｂ）参照）。尚、図面においては、密着層の図示を省略した。
【００５４】
［工程−２４０］
次いで、周知の方法に基づき、全面にＳｉＯ2から成る絶縁層３６を形成した後、ゲート電極３２及びソース／ドレイン電極３５の上方の絶縁層３６及びゲート絶縁層３３の部分に開口部を形成し、これらの開口部内を含む絶縁層３６上に配線材料層を形成し、この配線材料層をパターニングすることで、ゲート電極３２に接続された配線（図示せず）、及び、ソース／ドレイン電極３５に接続された配線３７を形成する。こうして、図４の（Ａ）に示した実施例２のトップゲート・トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタである半導体装置を得ることができる。あるいは又、実施例２の半導体装置を備えた画像表示装置を得ることができる。尚、画像表示装置の製造にあっては、この工程に引き続き、半導体装置の上あるいは上方に、画像表示部（具体的には、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子あるいはマイクロカプセル型電気泳動ディスプレイ素子、半導体発光素子から成る画像表示部）を、周知の方法に基づき形成すればよい。
【００５５】
実施例２の半導体装置の製造方法等にあっては、チャネル形成領域３４を形成すべき基体３１の領域に設けられた凹部４０内に塗布法に基づき有機半導体材料から成るチャネル形成領域３４を形成した後、基体３１の上からチャネル形成領域３４の一部の上に亙りソース／ドレイン電極３５を形成する。それ故、ソース／ドレイン電極３５の段切れ、ソース／ドレイン電極３５の損傷といった問題の発生を確実に回避することができ、しかも、島状の平面形状を有するチャネル形成領域３４を確実に形成することができる。また、チャネル形成領域３４のパターニング（素子分離）を行うためのフォトリソグラフィ工程やエッチング工程を省略することができる。
【００５６】
以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。半導体装置の構造や構成、形成条件、製造条件は例示であり、適宜変更することができる。本開示の半導体装置を、例えば、ディスプレイ装置や各種の電子機器に適用、使用する場合、基材や基体、支持体、支持部材に多数の半導体装置を集積したモノリシック集積回路としてもよいし、各半導体装置を切断して個別化し、ディスクリート部品として使用してもよい。
【００５７】
実施例においては凹部を形成すべきゲート絶縁層あるいは基体を１層構成としたが、ＲＩＥ法によるエッチング時のエッチングレートが異なる２層構成とすることもでき、これによって、所望の深さを有する凹部を形成することができる。即ち、２層構成のゲート絶縁層あるいは基体における上層に、下層が露出した凹部を形成すればよい。ゲート絶縁層や基体、チャネル形成領域の一部をハードマスクで覆った状態で、ゲート絶縁層や基体、チャネル形成領域上に真空蒸着法によってソース／ドレイン電極を形成してもよく、これによって、ソース／ドレイン電極をフォトリソグラフィ・プロセス無しで形成することができる。ゲート電極も同様にして形成することができる。また、所謂リフト・オフ法に基づきゲート電極やソース／ドレイン電極を形成してもよい。更には、ゲート電極やソース／ドレイン電極を印刷法にて形成することもできる。チャネル形成領域の表面とその周囲の絶縁層の表面とが限りなく平坦になるので、即ち、段差が無くなるので、印刷法に基づきソース／ドレイン電極を形成しても段差切れが発生することがない。
【００５８】
本開示の半導体装置の構造を電子デバイス、例えば発光素子に適用することもできる。即ち、制御電極、第１電極及び第２電極への電圧の印加によって能動層が発光する発光素子（有機発光素子、有機発光トランジスタ）を構成することができる。そして、この電子デバイスにおいては、制御電極に印加される電圧によって、第１電極から第２電極に向かって能動層に流れる電流が制御される。尚、制御電極が本開示の半導体装置におけるゲート電極に対応し、第１電極及び第２電極が本開示の半導体装置におけるソース／ドレイン電極に対応し、能動層が本開示の半導体装置におけるチャネル形成領域に対応する。制御電極と能動層との間には絶縁層が形成されているが、この絶縁層は本開示の半導体装置におけるゲート絶縁層に対応する。ここで、発光素子において、能動層を構成する有機半導体材料は、制御電極に印加される電圧に基づく変調による電荷の蓄積や、注入された電子と正孔（ホール）との再結合に基づく発光機能を有する。能動層を構成する有機半導体材料として、広くは、ｐ型導電性を有する有機半導体材料あるいはノン・ドープ有機半導体材料を用いることができる。ｐ型導電性を有する有機半導体材料から能動層が構成された発光素子（有機発光トランジスタ）において、発光強度は、第１電極から第２電極に流れる電流の絶対値に比例し、制御電極に印加する電圧と、第１電極及び第２電極の間に印加する電圧とによって変調することができる。尚、電子デバイスが、電界効果トランジスタとしての機能を発揮するか、発光素子として機能するかは、第１電極及び第２電極への電圧印加状態（バイアス）に依存する。先ず、第２電極からの電子注入が起こらない範囲のバイアスを加えた上で制御電極を変調することにより、第１電極から第２電極へ電流が流れる。これがトランジスタ動作である。一方、正孔が十分に蓄積された上で第１電極及び第２電極へのバイアスが増加されると電子注入が始まり、正孔との再結合によって発光が起こる。あるいは又、能動層への光の照射によって第１電極と第２電極との間に電流が流れる光電変換素子から成る構成とすることができる。電子デバイスから光電変換素子を構成する場合、光電変換素子によって、具体的には、太陽電池やイメージセンサーを構成することができ、この場合、制御電極への電圧の印加は行わなくともよいし、行ってもよく、後者の場合、制御電極への電圧の印加によって、流れる電流の変調を行うことが可能となる。
【００５９】
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［１］《半導体装置の製造方法：第１の態様》
基材上にゲート電極を形成した後、
基材及びゲート電極上に、チャネル形成領域を形成すべき領域に凹部が設けられたゲート絶縁層を形成し、その後、
塗布法に基づき凹部内に有機半導体材料から成るチャネル形成領域を形成した後、
ゲート絶縁層の上からチャネル形成領域の一部の上に亙りソース／ドレイン電極を形成する、
各工程から成る半導体装置の製造方法。
［２］《半導体装置の製造方法：第２の態様》
チャネル形成領域を形成すべき基体の領域に凹部を形成し、その後、
塗布法に基づき凹部内に有機半導体材料から成るチャネル形成領域を形成し、次いで、
基体の上からチャネル形成領域の一部の上に亙りソース／ドレイン電極を形成した後、
チャネル形成領域及びソース／ドレイン電極上にゲート絶縁層を形成し、チャネル形成領域の上のゲート絶縁層上にゲート電極を形成する、
各工程から成る半導体装置の製造方法。
［３］ゲート絶縁層における凹部表面の濡れ性は、凹部以外のゲート絶縁層の領域における濡れ性よりも良い［１］に記載の半導体装置の製造方法。
［４］基体における凹部表面の濡れ性は、凹部以外の基体の領域における濡れ性よりも良い［２］に記載の半導体装置の製造方法。
［５］プラズマエッチング法に基づき凹部を形成する［１］乃至［４］のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
［６］《画像表示装置の製造方法》
［１］乃至［５］のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法を含む画像表示装置の製造方法。
［７］《半導体装置：第１の態様（ボトムゲート・トップコンタクト型）》
（Ａ）基材上に形成されたゲート電極、
（Ｂ）ゲート電極及び基材上に形成されたゲート絶縁層、
（Ｃ）ゲート絶縁層に形成された凹部内に設けられた、有機半導体材料から成るチャネル形成領域、並びに、
（Ｄ）ゲート絶縁層の上からチャネル形成領域の一部の上に亙り形成されたソース／ドレイン電極、
を備えており、
チャネル形成領域の頂面は、ゲート絶縁層と凹部の境界から凹部の中央部分に向かって凹んでいる半導体装置。
［８］ゲート絶縁層と凹部の境界におけるチャネル形成領域の頂面とゲート絶縁層の頂面との成す角度は、１度乃至１０度である［７］に記載の半導体装置。
［９］《半導体装置：第２の態様（トップゲート・トップコンタクト型）》
（Ａ）基体に形成された凹部内に設けられた、有機半導体材料から成るチャネル形成領域、
（Ｂ）基体の上からチャネル形成領域の一部の上に亙り形成されたソース／ドレイン電極、
（Ｃ）ソース／ドレイン電極及びチャネル形成領域上に形成されたゲート絶縁層、並びに、
（Ｄ）ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極、
を備えており、
チャネル形成領域の頂面は、基体と凹部の境界から凹部の中央部分に向かって凹んでいる半導体装置。
［１０］基体と凹部の境界におけるチャネル形成領域の頂面と基体の頂面との成す角度は、１度乃至１０度である［９］に記載の半導体装置。
【符号の説明】
【００６０】
１１・・・基材、３０・・支持体、３１・・・基体、１２，３２・・・ゲート電極、１３，３３・・・ゲート絶縁層、２０，４０・・・凹部、１４，３４・・・チャネル形成領域、１５，３５・・・ソース／ドレイン電極、１６，３６・・・絶縁層、１７，３７・・・配線、２１・・・ゲート絶縁層と凹部の境界、４１・・・基体と凹部の境界、２２，４２・・レジスト層、２２Ａ，４２Ａ・・・開口
【図１】
2013016611.tif 000003
【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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