トランジスタ、トランジスタの製造方法、表示装置および電子機器
【課題】歩留り良く製造可能なトランジスタ、トランジスタの製造方法、表示装置および電子機器を提供する
【解決手段】ゲート電極と、絶縁層を間にして前記ゲート電極に対向する半導体層と、
前記半導体層上のエッチングストッパ層と、前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に設けられた一対のコンタクト層と、前記半導体層に前記一対のコンタクト層を介して電気的に接続されると共に前記絶縁層に接するソース・ドレイン電極と、を備えたトランジスタ。
【解決手段】ゲート電極と、絶縁層を間にして前記ゲート電極に対向する半導体層と、
前記半導体層上のエッチングストッパ層と、前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に設けられた一対のコンタクト層と、前記半導体層に前記一対のコンタクト層を介して電気的に接続されると共に前記絶縁層に接するソース・ドレイン電極と、を備えたトランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、半導体層に有機半導体材料を用いる場合に好適なトランジスタ、トランジスタの製造方法、表示装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:ＴＦＴ）は、表示装置等の多くの電子機器の駆動素子として用いられている。このようなＴＦＴは、基板上にゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層およびソース・ドレイン電極が設けられたものである。このＴＦＴの半導体層には無機材料あるいは有機材料が用いられている。有機材料からなる半導体層（有機半導体層）はコストおよびフレキシブル性の点等で期待され、開発が進められている（例えば、非特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】APPLIED PHYSICS LETTERS 2005,87,193508
【非特許文献２】APPLIED PHYSICS LETTERS 2009,94,055304
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような有機半導体層を用いたＴＦＴでは、製造欠陥を少なくして、より効率良く製造することが望まれる。
【０００５】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、高い歩留まりで製造することができるトランジスタ、トランジスタの製造方法、表示装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術によるトランジスタは、ゲート電極と、絶縁層を間にしてゲート電極に対向する半導体層と、半導体層上のエッチングストッパ層と、半導体層上の、少なくともエッチングストッパ層の両側に設けられた一対のコンタクト層と、半導体層に電気的に接続されると共に絶縁層に接するソース・ドレイン電極と、を備えたものである。本技術の表示装置は駆動素子として上記トランジスタを備えたものであり、本技術の電子機器は本技術の表示装置を備えたものである。
【０００７】
本技術によるトランジスタの製造方法は、ゲート電極を形成する工程と、絶縁層を間にしてゲート電極に対向する半導体層を形成する工程と、半導体層上にエッチングストッパ層を形成する工程と、半導体層上の、少なくともエッチングストッパ層の両側に一対のコンタクト層を形成する工程と、一対のコンタクト層上から絶縁層上にかけてソース・ドレイン電極を形成する工程とを含むものである。
【０００８】
本技術のトランジスタでは、コンタクト層が半導体層上に設けられているので、半導体層の周囲の領域にはコンタクト層が存在せず、この領域では絶縁層とソース・ドレイン電極とが直接接する。
【発明の効果】
【０００９】
本技術のトランジスタおよびその製造方法、並びに表示装置によれば、コンタクト層を半導体層上に設けて絶縁層にソース・ドレイン電極が直接接するようにしたので、半導体層の周囲の領域でのコンタクト層に起因する膜剥がれを防ぐことができる。よって、製造不良を抑え、高い歩留まりで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の一実施の形態に係るトランジスタの構造を表す図である。
【図２】図１に示したトランジスタの製造方法を工程順に表す断面図である。
【図３】図２に続く工程を表す断面図である。
【図４】図３に続く工程の一例を表す断面図である。
【図５】比較例１に係るトランジスタの構成を表す断面図である。
【図６】比較例２に係るトランジスタの構成を表す断面図である。
【図７】変形例に係るトランジスタの構造を表す図である。
【図８】図７に示したトランジスタの製造方法を工程順に表す断面図である。
【図９】図８に続く工程を表す断面図である。
【図１０】適用例１に係る表示装置の回路構成を表す図である。
【図１１】図１０に示した画素駆動回路の一例を表す等価回路図である。
【図１２】適用例２の外観を表す斜視図である。
【図１３】適用例３の外観を表す斜視図である。
【図１４】（Ａ）は適用例４の表側から見た外観を表す斜視図、（Ｂ）は裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図１５】適用例５の外観を表す斜視図である。
【図１６】適用例６の外観を表す斜視図である。
【図１７】（Ａ）は適用例７の開いた状態の正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態の正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明
は以下の順序で行う。
１. 実施の形態（コンタクト層が分断されていない例）
２. 変形例（コンタクト層が分断されている例）
３. 適用例
【００１２】
＜実施の形態＞
図１は、本開示の一実施の形態に係るトランジスタ（トランジスタ１）の構成を表したものである。図１（Ａ）はトランジスタ１の平面（上面）構成、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表している。トランジスタ１は、半導体層に有機半導体材料を用いた電界効果型のトランジスタ、即ち有機ＴＦＴであり、液晶，有機ＥＬおよび電気泳動型の表示体を用いたディスプレイの駆動素子として用いられるものである。このトランジスタ１は、所謂トップコンタクト・ボトムゲート型構造のＴＦＴであり、基板１１上にゲート電極１２、ゲート絶縁層１３（絶縁層）、有機半導体層１４（半導体層）、エッチングストッパ層１５、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂおよびソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂをこの順に有している。
【００１３】
基板１１はゲート電極１２等を支持するものであり、その表面（ゲート電極１２側の面）は絶縁性を有している。基板１１は、例えば、ＰＥＳ（ポリエーテルスルフォン），ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート），ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），ＰＣ（ポリカーボネート）あるいはＰＩ（ポリイミド）等のプラスチック基板により構成されている。基板１１にはステンレス（ＳＵＳ）等の金属箔の表面を樹脂でラミネートしたものを用いてもよく、あるいは、ガラス基板を使用するようにしてもよい。高いフレキシブル性（屈曲性）を得るためには、プラスチック基板あるいは金属箔を用いることが好ましい。
【００１４】
ゲート電極１２は、トランジスタ１にゲート電圧を印加し、このゲート電圧により有機半導体層１４中のキャリア密度を制御する役割を有するものである。ゲート電極１２は基板１１上の選択的な領域に設けられ、例えば金（Ａｕ），アルミニウム（Ａｌ），銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ），白金（Ｐｔ）またはニッケル（Ｎｉ）等の金属単体あるいはこれらの合金により構成されている。ゲート電極１２はチタン（Ｔｉ）やクロム（Ｃｒ）を含む積層体にしてもよい。このような積層構造により、基板１１あるいは加工用のレジストとの密着性を向上させることができる。ゲート電極１２には、この他の無機導電材料、または有機導電材料、更には炭素材料を使用してもよい。
【００１５】
ゲート絶縁層１３は、ゲート電極１２とソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂに電気的に接続された有機半導体層１４とを絶縁するため、ゲート電極１１と有機半導体層１４との間に設けられている。このゲート絶縁層１３は、例えば、ＰＶＰ（ポリビニルフェノール），ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート），ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）またはＰＩなどの有機絶縁膜により構成されている。ゲート絶縁層１３には、酸化シリコン（ＳｉＯ2），酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3），酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）または窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等の無機絶縁膜を用いるようにしてもよい。
【００１６】
有機半導体層１４はゲート絶縁層１３上にゲート電極１２に対向して島状に設けられ、ゲート電圧の印加によりチャネルを形成するものである。有機半導体層１４はｐ型の有機半導体材料およびｎ型の有機半導体材料のどちらにより構成してもよい。ｐ型の有機半導体材料としては、例えば、ペンタセン，アントラセン，フタロシアニン，ポルフィリン，チオフェン系ポリマーあるいはこれらの誘導体等を用いることができる。ｎ型の有機半導体材料としては、例えば、フラーレン，パーフルオロペンタセン，ポリ（ベンゾビスイミダゾベンゾフェナントロリン）あるいはこれらの誘導体等を用いることができる。
【００１７】
エッチングストッパ層１５は、金属膜（後述の図３ 金属膜１７Ｍ）をパターニングしてソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成する際に有機半導体層１４を保護するため、有機半導体層１４上の一部（例えば中央部）に設けられている。即ち、ソース・ドレイン電極１７Ａとソース・ドレイン電極１７Ｂとの間の間隙がエッチングストッパ層１５上に配置される。このエッチングストッパ層１５を設けることにより、トップコンタクト型のトランジスタ１を集積化する際に、ドライエッチングを用いたパターニングによりソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成することが可能となる。エッチングストッパ層１５は、絶縁性かつ有機半導体層１４を劣化させない材料により構成されている。具体的には、ＳｉＮｘやＳｉＯ2等の無機絶縁膜，有機樹脂絶縁膜あるいはフッ素樹脂絶縁材膜等を用いることができる。
【００１８】
一対のコンタクト層１６Ａ，１６Ｂは互いに対向し、それぞれエッチングストッパ層１５の上面から端面を介し連続して有機半導体層１４上に設けられている。即ち、エッチングストッパ層１５の両側（紙面右側および左側）において、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂは有機半導体層１４とソース・ドレイン電極１７Ａとの間、有機半導体層１４とソース・ドレイン電極１７Ｂとの間にそれぞれ設けられている。これにより、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂと有機半導体層１４との間の接触抵抗が抑えられる。コンタクト層１６Ａ，１６Ｂは少なくとも有機半導体層１４上に設けられていればよく、エッチングストッパ層１５上のコンタクト層１６Ａ，１６Ｂは設けずにトランジスタ１を構成するようにしてもよい。
【００１９】
コンタクト層１６Ａ，１６Ｂの互いの対向面は、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの互いの対向面と一致し、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂのそれぞれの端面（コンタクト層１６Ａ，１６Ｂの対向面と反対側の面）は、有機半導体層の端面と一致している。詳細は後述するが、本実施の形態では、このコンタクト層１６Ａ，１６Ｂが有機半導体層１４上のみに設けられているので、有機半導体層１４の周囲で生じる配線剥がれを防止して、製造の歩留まりを向上させることができる。
【００２０】
コンタクト層１６Ａ，１６Ｂは、例えば酸化物，ハロゲン化物，硫化物，炭酸塩,有機分子や錯体あるいは導電性ポリマー等の種々の材料により構成され、有機半導体層１４の導電型やＨＯＭＯレベルに合わせて選択される。有機半導体層１４を例えばｐ型の有機半導体材料により構成した場合、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂには、ＭｏＯ3，ＲｅＯ3，Ｖ2Ｏ5，ＷＯ3，ＴｉＯ2，ＡｕＯ，Ａｌ2Ｏ3またはＣｕＯ等の金属酸化物、ＳＯ3等の酸化物、ＣｕＩ，ＳｂＣｌ5，ＳｂＦ5，ＦｅＣｌ3，ＬｉＦ，ＢａＦ2，ＣａＦ2またはＭｇＦ2等の金属ハロゲン化物、Ｃｕ2Ｓ等の金属硫化物、ＡｓＦ5，ＢＦ3，ＢＣｌ3，ＢＢｒ3あるいはＰＦ5等のハロゲン化物、ＣａＣＯ3，ＢａＣＯ3あるいはＬｉＣＯ3等の金属炭酸塩、２,３,５,６-テトラシアノ-(ｐ-シアニル)、２,３-ジブロモ-５,６-ジシアノ-ｐ-ベンゾキノン、２,３-ジクロロ-５,６-ジシアノ-ｐ-ベンゾキノン、２,３-ジヨード-５,６-ジシアノ-ｐ-ベンゾキノン、２,３-ジシアノ-ｐ-ベンゾキノン、ｐ-ブロマニル、ｐ-クロラニル、ｐ-ヨーデニル、ｐ-フロラニル、２,５-ジクロロ-ｐ-ベンゾキノン、２,６-ジクロロ-ｐ-ベンゾキノン、クロラニル酸、ブロマニル酸、２,５-ジヒドリキシ-ｐ-ベンゾキノン、２,５-ジクロロ-３,６-ジメチル-ｐ-ベンゾキノン、２,５-ジブロモ-３,６-ジメチル-ｐ-ベンゾキノン、ＢＴＤＡＱ、ｐ-ベンゾキノン、２,５-ジメチル-ｐ-ベンゾキノン、２,６-ジメチル-ｐ-ベンゾキノン、ジュロ-(テトラメチル)、ｏ-ベンゾキノン類、ｏ-ブロマニル、ｏ-クロラニル、１,４-ナフトキノン類、２,３-ジシアノ-５-ニトロ-１,４-ナフトキノン、２,３-ジシアノ-１,４-ナフトキノン、２,３-ジクロロ-５-ニトロ-１,４-ナフトキノン、２,３-ジクロロ-１,４-ナフトキノンあるいは１,４-ナフトキノン等のｐ-ベンゾキノン類、３,３'５,５'-テトラブロモ-ジフェノキノン、３,３'５,５'-テトラクロロ-ジフェノキノンあるいはジフェノキノン等のジフェノキノン類、tetracyano-quinodimethane(ＴＣＮＱ)、Tetrafluoro-tetracyano-quinodimethane(Ｆ４-ＴＣＮＱ)、トリフルオロメチル-ＴＣＮＱ、２,５-ジフルオロ−ＴＣＮＱ、モノフルオロ−ＴＣＮＱ、ＴＮＡＰ、デシル−ＴＣＮＱ、メチル‐ＴＣＮＱ、ジヒドロバレレノ‐ＴＣＮＱ，テトラヒドロバレレノ-ＴＣＮＱ、ジメチル‐ＴＣＮＱ、ジエチル‐ＴＣＮＱ、ベンゾ‐ＴＣＮＱ、ジメトキシ‐ＴＣＮＱ、ＢＴＤＡ‐ＴＣＮＱ、ジエトキシ‐ＴＣＮＱ、テトラメチル‐ＴＣＮＱ、テトラシアノアントラキノジメタン、ポリニトロ化合物、テトラニトロビフェノール、ジニトロビフェニル、ピクリン酸、トリニトロベンゼン、２,６-ジニトロフェノールあるいは２,４-ジニトロフェノール等のＴＣＮＱ類および類縁体、９-ジシアノメチレン-２,４,５,７-テトラニトロ-フルオレン、９-ジシアノメチレン-２,４,７-トリニトロ-フルオレン、２,４,５,７-テトラニトロ-フルオレノンあるいは２,４,７-トリニトロ-フルオレノン等のフルオレン類、(ＴＢＡ)２ＨＣＴＭＭ、(ＴＢＡ)２ＨＣＤＡＨＤ、Ｋ・ＣＦ、ＴＢＡ・ＰＣＡ、ＴＢＡ・ＭｅＯＴＣＡ、ＴＢＡ・ＥｔＯＴＣＡ、ＴＢＡ・ＰｒＯＴＣＡ、(ＴＢＡ)２ＨＣＰ、ヘキサシアノブタジエンテトラシアノエチレンあるいは１,２,４,５-テトラシアノベンゼン等のベンゾシアノ類および類縁体、 (ＴＰＰ)2Ｐｄ(ｄｔｏ)2、(ＴＰＰ)2Ｐｔ (ｄｔｏ)2、（ＴＰＰ）2Ｎｉ（ｄｔｏ）2、（ＴＰＰ）2Ｃｕ（ｄｔｏ）2あるいは（ＴＢＡ）2Ｃｕ（ｏｘ）2等の遷移金属錯体類、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳあるいはポリアニリン等の導電性ポリマー等を用いることができる。
【００２１】
有機半導体層１４を例えばｎ型の有機半導体材料により構成した場合、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂには、ＬｉまたはＣｓ等の金属、Ｃｓ2ＣＯ3またはＲｂ2ＣＯ3等の金属炭酸塩、テトラセン、ペリレン、アントラセン、コロネン、ペンタセン、クリセン、フェナントレン、ナフタレン、p-ジメトキシベンゼン、ルブレンあるいはヘキサメトキシトリフェニレン等の芳香族炭化水素および類縁体、ＨＭＴＴＦ、ＯＭＴＴＦ、ＴＭＴＴＦ、ＢＥＤＯ−ＴＴＦ、ＴＴｅＣｎ−ＴＴＦ、ＴＭＴＳＦ、ＥＤＯ−ＴＴＦ、ＨＭＴＳＦ、ＴＴＦ、ＥＯＥＴ−ＴＴＦ、ＥＤＴ−ＴＴＦ、（ＥＤＯ）２ＤＢＴＴＦ、ＴＳＣｎ−ＴＴＦ、ＨＭＴＴｅＦ、ＢＥＤＴ−ＴＴＦ、ＣｎＴＥＴ−ＴＴＦ、ＴＴＣｎ−ＴＴＦ、ＴＳＦあるいはＤＢＴＴＦ等のＴＴＦ類および類縁体、テトラチオテトラセン、テトラセレノテトラセンあるいはテトラテルロテトラセン等のＴＴＴ類、ジベンソ[c,d]-フェチノアジン、ベンゾ[c]-フェノチアジン、フェノチアジン、Ｎ-メチル-フェノチアジン、ジベンソ[c,d]-フェノセレナジン、Ｎ,Ｎ-ジメチルフェナジンあるいはフェナジン等のアジン類、Ｎ,Ｎ-ジエチル-ｍ-トルイジン、Ｎ,Ｎ-ジエチルアニリン、Ｎ-エチル-ｏ-トルイジン、ジフェニルアミン、スカトール、インドール、Ｎ,Ｎ-ジメチル-ｏ-トルイジン、ｏ-トルイジン、ｍ-トルイジン、アニリン、ｏ-クロロアニリン、ｏ-ブロモアニリンあるいはｐ-ニトロアニリン等のモノアミン類、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'-テトラメチル-ｐ-フェニレンジアミン、２,３,５,６-テトラメチル-（ジュレンジアミン）、ｐ-フェニルジアミン、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'-テトラメチルベンジジン、３,３',５,５'-テトラメチルベンジジン、３,３'-ジメチルベンジジン、３,３'-ジメトキシベンジジン、ベンジジン、３,３'-ジブロモ-５,５'-ジメチルベンジジン、３,３'-ジクロロ-５,５'-ジメチルベンジジンあるいは１,６-ジアミノピレン等のジアミン類、その他、４,４',４''-tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)-triphenylamine：(ｍ−ＭＴＤＡＴＡ)、４,４',４''-tris(Ｎ-(２-Naphtyl)-Ｎ-phenylamino)-triphenylamine：(２ＴＮＡＴＡ)、α-ＮＤＰ、銅フタロシアニン、１,４,６,８-テトラキスジメチルアミノピレン、１,６-ジチオピレン、デカメチルフェロセンあるいはフェロセン等を用いることができる。
【００２２】
上記のような構成材料からなるコンタクト層１６Ａ，１６Ｂは、例えば、数ｎｍ〜３０ｎｍ程度の厚みを有している。このようにコンタクト層１６Ａ，１６Ｂを薄く設けることにより、縦方向（厚み方向）の抵抗を抑えることができる。
【００２３】
ソース・ドレイン電極１７Ａはコンタクト層１６Ａを介して、ソース・ドレイン電極１７Ｂはコンタクト層１６Ｂを介して有機半導体層１４にそれぞれ電気的に接続されている。このソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂは、有機半導体層１４の端面と共にコンタクト層１６Ａ，１６Ｂの端面を覆っている。これにより、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの形成以降の製造工程で、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂの端面が保護される。
【００２４】
ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂは、例えば金，アルミニウム，銀，銅，白金，ニッケルあるいはＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の金属単体あるいはこれらの合金により構成されている。ゲート電極１２と同様に、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂにもチタンやクロムを上層または下層に積層させるようにしてもよい。このような積層構造により、基板１１、加工用のレジストあるいはコンタクト層１６Ａ，１６Ｂとの密着性を向上させることができる。ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂは導電性微粒子を含む導電性インクをパターン化したものにより構成するようにしてもよい。
【００２５】
このトランジスタ１は、例えば次のようにして製造することができる。
【００２６】
まず、図２（Ａ）に表したように、基板１１上にゲート電極１２、ゲート絶縁層１３、有機半導体層１４となる有機膜１４Ｍおよびエッチングストッパ層１５をこの順に形成する。具体的には、まず、基板１１上の全面に、上述したゲート電極１２の導電膜を例えば蒸着法またはスパッタ法等により成膜した後、この導電膜上に例えばフォトリソグラフィー法を用いてフォトレジストをパターン形成する。次いで、このパターン形成したフォトレジストをマスクとして導電膜にエッチングを施しパターニングする。これにより、ゲート電極１２が形成される。ゲート電極１２は、この他、スクリーン印刷、グラビア印刷あるいはインクジェット印刷などの印刷法により形成するようにしてもよい。次いで、例えばスピンコート法、スクリーン印刷、グラビア印刷あるいはインクジェット印刷等の印刷法を含む塗布法を用いて、基板１１上の全面に渡り有機絶縁材料からなるゲート絶縁層１３を形成する。ゲート絶縁層１３を無機絶縁性材料により形成する場合には、例えば蒸着法、スパッタ法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等を用いることが可能である。ゲート絶縁層１３を形成した後、基板１１（ゲート絶縁層１３上）の全面にわたって、有機半導体層１４の構成材料からなる有機膜１４Ｍを例えば蒸着法、またはスピンコート法やスリットコート法等の塗布法により成膜する。続いて、マスクを用いたパターン蒸着法または印刷法により、有機膜１４Ｍ上にパターン化されたエッチングストッパ層１５を直接形成する。エッチングストッパ層１５は、基板１１（有機膜１４Ｍ上）の全面に上述のエッチングストッパ層１５の構成材料を成膜した後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングし、形成するようにしてもよい。
【００２７】
エッチングストッパ層１５を形成した後、図２（Ｂ）に表したように、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂとなるコンタクト材料膜１６Ｍを例えば、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、あるいは、スピンコート法やスリットコート法等の塗布法により成膜する。
【００２８】
続いて、図３（Ａ）に表したように有機半導体層１４のパターン形状のマスク１８を用いて、レーザ光Ｌを照射し、レーザアブレーションにより有機膜１４Ｍおよびコンタクト材料膜１６Ｍをパターニングする。この工程により、有機半導体層１４およびコンタクト材料膜１６ＭＡが形成される。ここで、このコンタクト材料膜１６ＭＡの端面が有機半導体層１４の端面と一致しているため、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂが有機半導体層１４上のみに設けられる。この有機膜１４Ｍおよびコンタクト材料膜１６Ｍのパターニングはレーザアブレーション以外の方法により行うことも可能であるが、マスクの残さ等が生じないためレーザアブレーションを用いることが好ましい。
【００２９】
次いで、図３（Ｂ）に表したようにコンタクト材料膜１６ＭＡ上およびゲート絶縁層１３上にソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂとなる金属膜１７Ｍを成膜する。このとき、コンタクト材料膜１６ＭＡの端面は有機半導体層１４の端面と一致しているため、有機半導体層１４の端面と共にコンタクト材料膜１６ＭＡの端面も金属膜１７Ｍにより覆われる。金属膜１７Ｍを成膜した後、これをパターニングしてソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成する。エッチングストッパ層１５が設けられているので、この金属膜１７Ｍのパターニングにはドライエッチングを用いることができる。また、コンタクト材料膜１６ＭＡ（コンタクト層１６Ａ，１６Ｂ）の端面が金属膜１７Ｍ（ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂ）に覆われているため、金属膜１７Ｍのパターニングの工程で、コンタクト材料膜１６ＭＡがサイドエッチングされるのを防ぐことができる。金属膜１７Ｍのパターニングと同時に、あるいはソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成した後、コンタクト材料膜１６ＭＡをエッチングしてコンタクト層１６Ａ，１６Ｂを形成する。以上の工程によりトランジスタ１が完成する。
【００３０】
トランジスタ１を集積化する場合には、例えば図４に表したようにソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成した後、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂ上にパッシベーション層１９、平坦化層２１および配線２２等をこの順に形成する。ゲート絶縁層１３に接続孔１３Ｈを設けて、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂとゲート絶縁層１３よりも下層の電極（例えば、ゲート電極１２と同層の電極）とを接続するようにしてもよい。
【００３１】
本実施の形態では、上記のようにコンタクト層１６Ａ，１６Ｂを有機半導体層１４上のみに設けるようにしたので、有機半導体層１４の周囲の領域での膜剥がれ、具体的にはソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの配線剥がれを防ぎ、歩留りを向上させることができる。以下、比較例１，２を用いてこれについて説明する。
【００３２】
図５は、比較例１に係るトランジスタ１００の断面構成を表したものである。トランジスタ１００は、トランジスタ１と同様にボトムゲート・トップコンタクト構造を有するものである。しかしながら、このトランジスタ１００では、コンタクト層１１６Ａ，１１６Ｂが有機半導体層１４上だけでなく、有機半導体層１４の周囲の、ゲート絶縁層１３とソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂとの間にも設けられている。このようなトランジスタ１００では、ゲート絶縁層１３とコンタクト層１１６Ａ，１１６Ｂとの間、またはソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂとコンタクト層１１６Ａ，１１６Ｂとの間の密着性が低く、これらの間の膜剥がれが生じて製造の歩留りが低下する虞がある。また、ゲート絶縁層１３に接続孔（例えば、図４ 接続孔１３Ｈ）を設けてソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂとゲート絶縁層１３より下層の電極とを接続する場合にコンタクト層１１６Ａ，１１６Ｂがこれらの接続を阻害する抵抗成分となる。
【００３３】
このトランジスタ１００にはエッチングストッパ層１５が設けられていないため、集積化する際にソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂをドライエッチングにより形成することができない。一方、比較例２に係るトランジスタ１０１（図６）は、エッチングストッパ層１５を有するものである。このトランジスタ１０１は、トランジスタ１００と同様に有機半導体層１４の周囲にコンタクト層２１６Ａ，２１６Ｂが存在するため、膜剥がれが生じる虞はあるが、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの形成にドライエッチングを用いることが可能となる。
【００３４】
しかしながら、このようなトランジスタ１０１では、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの形成時または、その後の工程でコンタクト層２１６Ａ，２１６Ｂが意図せずにサイドエッチングされ、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの電極剥離や接触不良が生じる虞がある。トップコンタクト型のトランジスタを製造する際には、有機溶剤による有機半導体層の劣化を防ぐため、例えば、配線（電極）の加工やレジスト膜等の洗浄に水溶液や水がよく用いられる。しかしながら、コンタクト層の構成材料は水に可溶なものが多く（例えば、ＭｏＯ3，ＷＯ3，Ｖ2Ｏ5，ＦｅＣｌ3あるいはＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等）、また、コンタクト層は電気抵抗を抑えるため、その厚みを小さくして設けられている。このため、コンタクト層は例えば、製造時にレジスト剥離工程で使用するアルカリ水溶液や水によりエッチングされやすい。例えば、コンタクト層の構成材料となるＭｏＯ3は、５０ｎｍの厚みであっても３秒程度で純水に溶解する。
【００３５】
トランジスタ１０１は、島状の有機半導体層１４を形成した後、コンタクト層２１６Ａ，２１６Ｂの材料膜およびソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂとなる金属膜を連続して成膜してこれらを同時にパターニングする。即ち、コンタクト層２１６Ａ，２１６Ｂそれぞれの端面とソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂそれぞれの端面が一致し、コンタクト層１１６Ａ，１１６Ｂの端面が露出される。このため、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの形成時あるいはその後の工程で使用するアルカリ水溶液や水によりコンタクト層１１６Ａ，１１６Ｂが意図せずにサイドエッチングされる虞がある。
【００３６】
これら比較例１，２に対し、本実施の形態ではコンタクト層１６Ａ，１６Ｂが有機半導体層１４上のみに設けられているので、有機半導体層１４の周囲の領域でのコンタクト層１６Ａ，１６Ｂとゲート絶縁層１３との間、あるいは、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂとソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの間の膜剥がれを防ぐことができる。即ち、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの配線剥がれを抑えることができる。
【００３７】
また、ゲート絶縁層１３に接続孔１３Ｈを設けてソース・ドレイン電極１７Ｂおよびゲート電極１２と同層の電極を接続する際に、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂがこれらの接続を阻害することもない。
【００３８】
更に、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂの端面はソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂに覆われているので、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの形成時あるいは、更に上層のパッシベーション層１９（図４）等の形成時に使用する水溶液や水からコンタクト層１６Ａ，１６Ｂが保護される。よって、サイドエッチングによる電極剥離や接触不良を抑え、トランジスタ特性を向上させることができる。
【００３９】
本実施の形態のトランジスタ１では、ゲート電極１２に所定の電位が供給されると、有機半導体層１４のチャネルに電界が生じて、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂ間に電流が流れ、いわゆる電界効果トランジスタとして機能する。ここでは、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂが有機半導体層１４上に設けられているので、有機半導体層１４の周囲での膜剥がれが生じる虞がない。
【００４０】
以上のように、本実施の形態では、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂを有機半導体層１４上に設けるようにしたので、膜剥がれを抑えて製造の歩留りを向上させることができる。また、ゲート絶縁層１３に接続孔１３Ｈを設けた場合にも、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂが接続を阻害することがなく、良好な接続状態を維持することができる。
【００４１】
更に、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂの端面をソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂにより覆うようにしたので、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの形成以降の工程で使用するレジスト剥離液等からコンタクト層１６Ａ，１６Ｂを保護してトランジスタ特性を向上させることができる。
【００４２】
＜変形例＞
図７は、上記実施の形態の変形例に係るトランジスタ（トランジスタ１Ａ）の断面構成を表したものである。このトランジスタ１Ａは、コンタクト層２６Ａ，２６Ｂがエッチングストッパ層１５により段切れしている点において上記実施の形態のトランジスタ１と異なるものである。その点を除き、トランジスタ１Ａはトランジスタ１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。以降、上記実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。
【００４３】
トランジスタ１Ａでは、コンタクト層２６Ａ，２６Ｂがエッチングストッパ層１５の上面と有機半導体層１４の上面との間で分断され、不連続状態になっている。よって、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの形成以降の工程でエッチングストッパ層１５上のコンタクト層２６Ａ，２６Ｂにウェットエッチングに使用するエッチング液等の薬液が浸入した場合にも、この薬液等が有機半導体層１４上のコンタクト層２６Ａ，２６Ｂまで伝うことを防ぐことができる。
【００４４】
このトランジスタ１Ａは、例えば次のようにして製造することができる。
【００４５】
まず、図８（Ａ）に表したように上記トランジスタ１と同様にして、エッチングストッパ層１５までを形成する。次いで、有機膜１４Ｍ上およびエッチングストッパ層１５上に、エッチングストッパ層１５により分断させてコンタクト層２６Ａ，２６Ｂの構成材料からなるコンタクト材料膜２６Ｍを成膜する（図８（Ｂ））。コンタクト材料膜２６Ｍのエッチングストッパ層１５による分断（段切れ）は、コンタクト材料膜２６Ｍの厚み、エッチングストッパ層１５の厚みおよびテーパ角を調整することにより行う。コンタクト材料膜２６Ｍは、エッチングストッパ層１５の上面と有機半導体層１４上との間で不連続になっていればよく、例えばエッチングストッパ層１５の角部で分断されて、エッチングストッパ層１５の端面にコンタクト材料膜２６Ｍが存在していてもよい。
【００４６】
コンタクト材料膜２６Ｍを成膜した後、トランジスタ１と同様にして、レーザアブレーションによる有機膜１４Ｍおよびコンタクト材料膜２６Ｍのパターニング（図９（Ａ））、および金属膜１７Ｍの形成（図９（Ｂ））をこの順に行う。
【００４７】
金属膜１７Ｍを成膜した後、これをパターニングしてソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成する。ここでは、コンタクト材料膜２６ＭＡ（コンタクト層２６Ａ，２６Ｂ）がエッチングストッパ層１５により段切れしているため、エッチング液による有機半導体層１４上のコンタクト材料膜２６ＭＡの劣化を防ぐことができる。よって、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂをウェットエッチングにより形成することができる。トランジスタ１と同様にドライエッチングにより金属膜１７Ｍをパターニングするようにしてもよい。
【００４８】
金属膜１７Ｍのパターニングと同時に、あるいはソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成した後、コンタクト材料膜２６ＭＡをエッチングしてコンタクト層２６Ａ，２６Ｂを形成する。以上の工程によりトランジスタ１Ａが完成する。
【００４９】
＜適用例１＞
図１０は、上記トランジスタ１，１Ａのいずれかを駆動素子として備えた表示装置（表示装置９０）の回路構成を表すものである。表示装置９０は、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイまたは電子ペーパーディスプレイなどであり、駆動パネル９１上の表示領域１１０に、マトリクス状に配設された複数の画素１０と、画素１０を駆動するための各種駆動回路とが形成されたものである。駆動パネル９１上には、駆動回路として、例えば映像表示用のドライバである信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０と、画素駆動回路１５０とが配設されている。この駆動パネル９１には、図示しない封止パネルが貼り合わせられ、この封止パネルにより画素１０および上記駆動回路が封止されている。
【００５０】
図１１は、画素駆動回路１５０の等価回路図である。画素駆動回路１５０は、上記トランジスタ１，１Ａのいずれかとして、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２が配設されたアクティブ型の駆動回路である。トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の間にはキャパシタＣｓが設けられ、第１の電源ライン（Ｖcc）および第２の電源ライン（ＧＮＤ）の間において、画素１０がトランジスタＴｒ１に直列に接続されている。このような画素駆動回路１５０では、列方向に信号線１２０Ａが複数配置され、行方向に走査線１３０Ａが複数配置されている。各信号線１２０Ａは、信号線駆動回路１２０に接続され、この信号線駆動回路１２０から信号線１２０Ａを介してトランジスタＴｒ２のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０に接続され、この走査線駆動回路１３０から走査線１３０Ａを介してトランジスタＴｒ２のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。この表示装置では、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２が、上記実施の形態のトランジスタ１，１Ａにより構成されているので、このトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の良好なＴＦＴ特性により、高品質な表示が可能となる。このような表示装置９０は、例えば次の適用例２〜７に示した電子機器に搭載することができる。
【００５１】
＜適用例２＞
図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）は、電子ブックの外観を表したものである。この電子ブックは、例えば、表示部２１０、非表示部２２０および操作部２３０を有している。操作部２３０は、図１２（Ａ）に示したように表示部２１０と同じ面（前面）に形成されていても、図１２（Ｂ）に示したように表示部２１０とは異なる面（上面）に形成されていてもよい。
【００５２】
＜適用例３＞
図１３は、テレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル３１０およびフィルターガラス３２０を含む映像表示画面部３００を有している。
【００５３】
＜適用例４＞
図１４は、デジタルスチルカメラの外観を表したものである。このデジタルスチルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部４１０、表示部４２０、メニュースイッチ４３０およびシャッターボタン４４０を有している。
【００５４】
＜適用例５＞
図１５は、ノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５１０，文字等の入力操作のためのキーボード５２０および画像を表示する表示部５３０を有している。
【００５５】
＜適用例６＞
図１６は、ビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部６１０，この本体部６１０の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ６２０，撮影時のスタート／ストップスイッチ６３０および表示部６４０を有している。
【００５６】
＜適用例７＞
図１７は、携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。
【００５７】
以上、実施の形態および変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、トップコンタクト・ボトムゲート型のトランジスタ１，１Ａについて説明したが、トップコンタクト・トップゲート型の構造を有するものであってもよい。
【００５８】
また、上記実施の形態等では、有機半導体層１４の端面とコンタクト層１６Ａ，１６Ｂ（２６Ａ，２６Ｂ）の端面とが一致している場合を例示したが、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂは、有機半導体層１４上にあればその端面が有機半導体層１４と一致していなくてもよい。
【００５９】
更に、上記実施の形態等では、有機半導体材料を用いて半導体層を構成した場合を例示したが、半導体層は、シリコンや酸化物半導体等の無機材料により構成されていてもよい。
【００６０】
加えて、例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。
【００６１】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）ゲート電極と、絶縁層を間にして前記ゲート電極に対向する半導体層と、前記半導体層上のエッチングストッパ層と、前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に設けられた一対のコンタクト層と、前記半導体層に前記一対のコンタクト層を介して電気的に接続されると共に前記絶縁層に接するソース・ドレイン電極と、を備えたトランジスタ。
（２）前記一対のコンタクト層は互いの対向面と反対側に端面を有し、前記ソース・ドレイン電極は前記一対のコンタクト層それぞれの端面を覆っている前記（１）に記載のトランジスタ。
（３）前記一対のコンタクト層それぞれの端面は、前記半導体層の端面と一致する前記（１）または（２）に記載のトランジスタ。
（４）前記一対のコンタクト層は前記エッチングストッパ層の上面にも設けられている前記（１）乃至（３）のうちいずれか１つに記載のトランジスタ。
（５）前記一対のコンタクト層は、前記エッチングストッパ層の上面と前記有機半導体層上との間で分断されている前記（４）に記載のトランジスタ。
（６）前記一対のコンタクト層は前記エッチングストッパ層の上面および端面にも設けられている前記（１）乃至（５）のうちいずれか１つに記載のトランジスタ。
（７）前記一対のコンタクト層は、前記エッチングストッパ層の上面からその端面を介し、連続して前記半導体層上に設けられている前記（６）に記載のトランジスタ。
（８）前記絶縁層は、前記ソース・ドレイン電極と前記絶縁層よりも下層の電極とを接続するための接続孔を有する前記（１）乃至（７）のうちいずれか１つに記載のトランジスタ。
（９）前記半導体層は、有機半導体材料を含む前記（１）乃至（８）のうちいずれか１つに記載のトランジスタ。
（１０）ゲート電極を形成する工程と、絶縁層を間にして前記ゲート電極に対向する半導体層を形成する工程と、前記半導体層上にエッチングストッパ層を形成する工程と、前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に一対のコンタクト層を形成する工程と、前記一対のコンタクト層上から前記絶縁層上にかけてソース・ドレイン電極を形成する工程とを含むトランジスタの製造方法。
（１１）前記半導体層および前記コンタクト層を形成するためのパターニングを同時に行う前記（１０）に記載のトランジスタの製造方法。
（１２）前記パターニングはレーザアブレーションにより行う前記（１１）に記載のトランジスタの製造方法。
（１３）複数の画素と前記複数の画素を駆動するためのトランジスタとを備え、前記トランジスタは、ゲート電極と、前記ゲート電極に対向する半導体層と、前記半導体層上のエッチングストッパ層と、前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に設けられた一対のコンタクト層と、前記半導体層に前記一対のコンタクト層を介して電気的に接続されると共に前記絶縁層に接するソース・ドレイン電極とを備えた表示装置。
（１４）複数の画素および前記複数の画素を駆動するためのトランジスタを有する表示装置を備え、前記トランジスタは、ゲート電極と、前記ゲート電極に対向する半導体層と、前記半導体層上のエッチングストッパ層と、前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に設けられた一対のコンタクト層と、前記半導体層に前記一対のコンタクト層を介して電気的に接続されると共に前記絶縁層に接するソース・ドレイン電極とを備えた電子機器。
【符号の説明】
【００６２】
１，１Ａ…トランジスタ、１１…基板、１２…ゲート電極、１３…ゲート絶縁層、１４…有機半導体層、１５…エッチングストッパ層、１６Ａ，１６Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ…コンタクト層、１７Ａ，１７Ｂ…ソース・ドレイン電極、１８…マスク、１９…パッシベーション層、２１…平坦化層、２２…配線、９０・・・表示装置、９１・・・駆動パネル、１０・・・画素、１１０・・・表示領域、１２０・・・信号線駆動回路、１３０・・・走査線駆動回路、１５０・・・画素駆動回路、Ｔｒ１，Ｔｒ２・・・トランジスタ。
【技術分野】
【０００１】
本技術は、半導体層に有機半導体材料を用いる場合に好適なトランジスタ、トランジスタの製造方法、表示装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:ＴＦＴ）は、表示装置等の多くの電子機器の駆動素子として用いられている。このようなＴＦＴは、基板上にゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層およびソース・ドレイン電極が設けられたものである。このＴＦＴの半導体層には無機材料あるいは有機材料が用いられている。有機材料からなる半導体層（有機半導体層）はコストおよびフレキシブル性の点等で期待され、開発が進められている（例えば、非特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】APPLIED PHYSICS LETTERS 2005,87,193508
【非特許文献２】APPLIED PHYSICS LETTERS 2009,94,055304
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような有機半導体層を用いたＴＦＴでは、製造欠陥を少なくして、より効率良く製造することが望まれる。
【０００５】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、高い歩留まりで製造することができるトランジスタ、トランジスタの製造方法、表示装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術によるトランジスタは、ゲート電極と、絶縁層を間にしてゲート電極に対向する半導体層と、半導体層上のエッチングストッパ層と、半導体層上の、少なくともエッチングストッパ層の両側に設けられた一対のコンタクト層と、半導体層に電気的に接続されると共に絶縁層に接するソース・ドレイン電極と、を備えたものである。本技術の表示装置は駆動素子として上記トランジスタを備えたものであり、本技術の電子機器は本技術の表示装置を備えたものである。
【０００７】
本技術によるトランジスタの製造方法は、ゲート電極を形成する工程と、絶縁層を間にしてゲート電極に対向する半導体層を形成する工程と、半導体層上にエッチングストッパ層を形成する工程と、半導体層上の、少なくともエッチングストッパ層の両側に一対のコンタクト層を形成する工程と、一対のコンタクト層上から絶縁層上にかけてソース・ドレイン電極を形成する工程とを含むものである。
【０００８】
本技術のトランジスタでは、コンタクト層が半導体層上に設けられているので、半導体層の周囲の領域にはコンタクト層が存在せず、この領域では絶縁層とソース・ドレイン電極とが直接接する。
【発明の効果】
【０００９】
本技術のトランジスタおよびその製造方法、並びに表示装置によれば、コンタクト層を半導体層上に設けて絶縁層にソース・ドレイン電極が直接接するようにしたので、半導体層の周囲の領域でのコンタクト層に起因する膜剥がれを防ぐことができる。よって、製造不良を抑え、高い歩留まりで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の一実施の形態に係るトランジスタの構造を表す図である。
【図２】図１に示したトランジスタの製造方法を工程順に表す断面図である。
【図３】図２に続く工程を表す断面図である。
【図４】図３に続く工程の一例を表す断面図である。
【図５】比較例１に係るトランジスタの構成を表す断面図である。
【図６】比較例２に係るトランジスタの構成を表す断面図である。
【図７】変形例に係るトランジスタの構造を表す図である。
【図８】図７に示したトランジスタの製造方法を工程順に表す断面図である。
【図９】図８に続く工程を表す断面図である。
【図１０】適用例１に係る表示装置の回路構成を表す図である。
【図１１】図１０に示した画素駆動回路の一例を表す等価回路図である。
【図１２】適用例２の外観を表す斜視図である。
【図１３】適用例３の外観を表す斜視図である。
【図１４】（Ａ）は適用例４の表側から見た外観を表す斜視図、（Ｂ）は裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図１５】適用例５の外観を表す斜視図である。
【図１６】適用例６の外観を表す斜視図である。
【図１７】（Ａ）は適用例７の開いた状態の正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態の正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明
は以下の順序で行う。
１. 実施の形態（コンタクト層が分断されていない例）
２. 変形例（コンタクト層が分断されている例）
３. 適用例
【００１２】
＜実施の形態＞
図１は、本開示の一実施の形態に係るトランジスタ（トランジスタ１）の構成を表したものである。図１（Ａ）はトランジスタ１の平面（上面）構成、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面構成を表している。トランジスタ１は、半導体層に有機半導体材料を用いた電界効果型のトランジスタ、即ち有機ＴＦＴであり、液晶，有機ＥＬおよび電気泳動型の表示体を用いたディスプレイの駆動素子として用いられるものである。このトランジスタ１は、所謂トップコンタクト・ボトムゲート型構造のＴＦＴであり、基板１１上にゲート電極１２、ゲート絶縁層１３（絶縁層）、有機半導体層１４（半導体層）、エッチングストッパ層１５、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂおよびソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂをこの順に有している。
【００１３】
基板１１はゲート電極１２等を支持するものであり、その表面（ゲート電極１２側の面）は絶縁性を有している。基板１１は、例えば、ＰＥＳ（ポリエーテルスルフォン），ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート），ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），ＰＣ（ポリカーボネート）あるいはＰＩ（ポリイミド）等のプラスチック基板により構成されている。基板１１にはステンレス（ＳＵＳ）等の金属箔の表面を樹脂でラミネートしたものを用いてもよく、あるいは、ガラス基板を使用するようにしてもよい。高いフレキシブル性（屈曲性）を得るためには、プラスチック基板あるいは金属箔を用いることが好ましい。
【００１４】
ゲート電極１２は、トランジスタ１にゲート電圧を印加し、このゲート電圧により有機半導体層１４中のキャリア密度を制御する役割を有するものである。ゲート電極１２は基板１１上の選択的な領域に設けられ、例えば金（Ａｕ），アルミニウム（Ａｌ），銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ），白金（Ｐｔ）またはニッケル（Ｎｉ）等の金属単体あるいはこれらの合金により構成されている。ゲート電極１２はチタン（Ｔｉ）やクロム（Ｃｒ）を含む積層体にしてもよい。このような積層構造により、基板１１あるいは加工用のレジストとの密着性を向上させることができる。ゲート電極１２には、この他の無機導電材料、または有機導電材料、更には炭素材料を使用してもよい。
【００１５】
ゲート絶縁層１３は、ゲート電極１２とソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂに電気的に接続された有機半導体層１４とを絶縁するため、ゲート電極１１と有機半導体層１４との間に設けられている。このゲート絶縁層１３は、例えば、ＰＶＰ（ポリビニルフェノール），ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート），ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）またはＰＩなどの有機絶縁膜により構成されている。ゲート絶縁層１３には、酸化シリコン（ＳｉＯ2），酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3），酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）または窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等の無機絶縁膜を用いるようにしてもよい。
【００１６】
有機半導体層１４はゲート絶縁層１３上にゲート電極１２に対向して島状に設けられ、ゲート電圧の印加によりチャネルを形成するものである。有機半導体層１４はｐ型の有機半導体材料およびｎ型の有機半導体材料のどちらにより構成してもよい。ｐ型の有機半導体材料としては、例えば、ペンタセン，アントラセン，フタロシアニン，ポルフィリン，チオフェン系ポリマーあるいはこれらの誘導体等を用いることができる。ｎ型の有機半導体材料としては、例えば、フラーレン，パーフルオロペンタセン，ポリ（ベンゾビスイミダゾベンゾフェナントロリン）あるいはこれらの誘導体等を用いることができる。
【００１７】
エッチングストッパ層１５は、金属膜（後述の図３ 金属膜１７Ｍ）をパターニングしてソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成する際に有機半導体層１４を保護するため、有機半導体層１４上の一部（例えば中央部）に設けられている。即ち、ソース・ドレイン電極１７Ａとソース・ドレイン電極１７Ｂとの間の間隙がエッチングストッパ層１５上に配置される。このエッチングストッパ層１５を設けることにより、トップコンタクト型のトランジスタ１を集積化する際に、ドライエッチングを用いたパターニングによりソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成することが可能となる。エッチングストッパ層１５は、絶縁性かつ有機半導体層１４を劣化させない材料により構成されている。具体的には、ＳｉＮｘやＳｉＯ2等の無機絶縁膜，有機樹脂絶縁膜あるいはフッ素樹脂絶縁材膜等を用いることができる。
【００１８】
一対のコンタクト層１６Ａ，１６Ｂは互いに対向し、それぞれエッチングストッパ層１５の上面から端面を介し連続して有機半導体層１４上に設けられている。即ち、エッチングストッパ層１５の両側（紙面右側および左側）において、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂは有機半導体層１４とソース・ドレイン電極１７Ａとの間、有機半導体層１４とソース・ドレイン電極１７Ｂとの間にそれぞれ設けられている。これにより、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂと有機半導体層１４との間の接触抵抗が抑えられる。コンタクト層１６Ａ，１６Ｂは少なくとも有機半導体層１４上に設けられていればよく、エッチングストッパ層１５上のコンタクト層１６Ａ，１６Ｂは設けずにトランジスタ１を構成するようにしてもよい。
【００１９】
コンタクト層１６Ａ，１６Ｂの互いの対向面は、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの互いの対向面と一致し、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂのそれぞれの端面（コンタクト層１６Ａ，１６Ｂの対向面と反対側の面）は、有機半導体層の端面と一致している。詳細は後述するが、本実施の形態では、このコンタクト層１６Ａ，１６Ｂが有機半導体層１４上のみに設けられているので、有機半導体層１４の周囲で生じる配線剥がれを防止して、製造の歩留まりを向上させることができる。
【００２０】
コンタクト層１６Ａ，１６Ｂは、例えば酸化物，ハロゲン化物，硫化物，炭酸塩,有機分子や錯体あるいは導電性ポリマー等の種々の材料により構成され、有機半導体層１４の導電型やＨＯＭＯレベルに合わせて選択される。有機半導体層１４を例えばｐ型の有機半導体材料により構成した場合、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂには、ＭｏＯ3，ＲｅＯ3，Ｖ2Ｏ5，ＷＯ3，ＴｉＯ2，ＡｕＯ，Ａｌ2Ｏ3またはＣｕＯ等の金属酸化物、ＳＯ3等の酸化物、ＣｕＩ，ＳｂＣｌ5，ＳｂＦ5，ＦｅＣｌ3，ＬｉＦ，ＢａＦ2，ＣａＦ2またはＭｇＦ2等の金属ハロゲン化物、Ｃｕ2Ｓ等の金属硫化物、ＡｓＦ5，ＢＦ3，ＢＣｌ3，ＢＢｒ3あるいはＰＦ5等のハロゲン化物、ＣａＣＯ3，ＢａＣＯ3あるいはＬｉＣＯ3等の金属炭酸塩、２,３,５,６-テトラシアノ-(ｐ-シアニル)、２,３-ジブロモ-５,６-ジシアノ-ｐ-ベンゾキノン、２,３-ジクロロ-５,６-ジシアノ-ｐ-ベンゾキノン、２,３-ジヨード-５,６-ジシアノ-ｐ-ベンゾキノン、２,３-ジシアノ-ｐ-ベンゾキノン、ｐ-ブロマニル、ｐ-クロラニル、ｐ-ヨーデニル、ｐ-フロラニル、２,５-ジクロロ-ｐ-ベンゾキノン、２,６-ジクロロ-ｐ-ベンゾキノン、クロラニル酸、ブロマニル酸、２,５-ジヒドリキシ-ｐ-ベンゾキノン、２,５-ジクロロ-３,６-ジメチル-ｐ-ベンゾキノン、２,５-ジブロモ-３,６-ジメチル-ｐ-ベンゾキノン、ＢＴＤＡＱ、ｐ-ベンゾキノン、２,５-ジメチル-ｐ-ベンゾキノン、２,６-ジメチル-ｐ-ベンゾキノン、ジュロ-(テトラメチル)、ｏ-ベンゾキノン類、ｏ-ブロマニル、ｏ-クロラニル、１,４-ナフトキノン類、２,３-ジシアノ-５-ニトロ-１,４-ナフトキノン、２,３-ジシアノ-１,４-ナフトキノン、２,３-ジクロロ-５-ニトロ-１,４-ナフトキノン、２,３-ジクロロ-１,４-ナフトキノンあるいは１,４-ナフトキノン等のｐ-ベンゾキノン類、３,３'５,５'-テトラブロモ-ジフェノキノン、３,３'５,５'-テトラクロロ-ジフェノキノンあるいはジフェノキノン等のジフェノキノン類、tetracyano-quinodimethane(ＴＣＮＱ)、Tetrafluoro-tetracyano-quinodimethane(Ｆ４-ＴＣＮＱ)、トリフルオロメチル-ＴＣＮＱ、２,５-ジフルオロ−ＴＣＮＱ、モノフルオロ−ＴＣＮＱ、ＴＮＡＰ、デシル−ＴＣＮＱ、メチル‐ＴＣＮＱ、ジヒドロバレレノ‐ＴＣＮＱ，テトラヒドロバレレノ-ＴＣＮＱ、ジメチル‐ＴＣＮＱ、ジエチル‐ＴＣＮＱ、ベンゾ‐ＴＣＮＱ、ジメトキシ‐ＴＣＮＱ、ＢＴＤＡ‐ＴＣＮＱ、ジエトキシ‐ＴＣＮＱ、テトラメチル‐ＴＣＮＱ、テトラシアノアントラキノジメタン、ポリニトロ化合物、テトラニトロビフェノール、ジニトロビフェニル、ピクリン酸、トリニトロベンゼン、２,６-ジニトロフェノールあるいは２,４-ジニトロフェノール等のＴＣＮＱ類および類縁体、９-ジシアノメチレン-２,４,５,７-テトラニトロ-フルオレン、９-ジシアノメチレン-２,４,７-トリニトロ-フルオレン、２,４,５,７-テトラニトロ-フルオレノンあるいは２,４,７-トリニトロ-フルオレノン等のフルオレン類、(ＴＢＡ)２ＨＣＴＭＭ、(ＴＢＡ)２ＨＣＤＡＨＤ、Ｋ・ＣＦ、ＴＢＡ・ＰＣＡ、ＴＢＡ・ＭｅＯＴＣＡ、ＴＢＡ・ＥｔＯＴＣＡ、ＴＢＡ・ＰｒＯＴＣＡ、(ＴＢＡ)２ＨＣＰ、ヘキサシアノブタジエンテトラシアノエチレンあるいは１,２,４,５-テトラシアノベンゼン等のベンゾシアノ類および類縁体、 (ＴＰＰ)2Ｐｄ(ｄｔｏ)2、(ＴＰＰ)2Ｐｔ (ｄｔｏ)2、（ＴＰＰ）2Ｎｉ（ｄｔｏ）2、（ＴＰＰ）2Ｃｕ（ｄｔｏ）2あるいは（ＴＢＡ）2Ｃｕ（ｏｘ）2等の遷移金属錯体類、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳあるいはポリアニリン等の導電性ポリマー等を用いることができる。
【００２１】
有機半導体層１４を例えばｎ型の有機半導体材料により構成した場合、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂには、ＬｉまたはＣｓ等の金属、Ｃｓ2ＣＯ3またはＲｂ2ＣＯ3等の金属炭酸塩、テトラセン、ペリレン、アントラセン、コロネン、ペンタセン、クリセン、フェナントレン、ナフタレン、p-ジメトキシベンゼン、ルブレンあるいはヘキサメトキシトリフェニレン等の芳香族炭化水素および類縁体、ＨＭＴＴＦ、ＯＭＴＴＦ、ＴＭＴＴＦ、ＢＥＤＯ−ＴＴＦ、ＴＴｅＣｎ−ＴＴＦ、ＴＭＴＳＦ、ＥＤＯ−ＴＴＦ、ＨＭＴＳＦ、ＴＴＦ、ＥＯＥＴ−ＴＴＦ、ＥＤＴ−ＴＴＦ、（ＥＤＯ）２ＤＢＴＴＦ、ＴＳＣｎ−ＴＴＦ、ＨＭＴＴｅＦ、ＢＥＤＴ−ＴＴＦ、ＣｎＴＥＴ−ＴＴＦ、ＴＴＣｎ−ＴＴＦ、ＴＳＦあるいはＤＢＴＴＦ等のＴＴＦ類および類縁体、テトラチオテトラセン、テトラセレノテトラセンあるいはテトラテルロテトラセン等のＴＴＴ類、ジベンソ[c,d]-フェチノアジン、ベンゾ[c]-フェノチアジン、フェノチアジン、Ｎ-メチル-フェノチアジン、ジベンソ[c,d]-フェノセレナジン、Ｎ,Ｎ-ジメチルフェナジンあるいはフェナジン等のアジン類、Ｎ,Ｎ-ジエチル-ｍ-トルイジン、Ｎ,Ｎ-ジエチルアニリン、Ｎ-エチル-ｏ-トルイジン、ジフェニルアミン、スカトール、インドール、Ｎ,Ｎ-ジメチル-ｏ-トルイジン、ｏ-トルイジン、ｍ-トルイジン、アニリン、ｏ-クロロアニリン、ｏ-ブロモアニリンあるいはｐ-ニトロアニリン等のモノアミン類、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'-テトラメチル-ｐ-フェニレンジアミン、２,３,５,６-テトラメチル-（ジュレンジアミン）、ｐ-フェニルジアミン、Ｎ,Ｎ,Ｎ',Ｎ'-テトラメチルベンジジン、３,３',５,５'-テトラメチルベンジジン、３,３'-ジメチルベンジジン、３,３'-ジメトキシベンジジン、ベンジジン、３,３'-ジブロモ-５,５'-ジメチルベンジジン、３,３'-ジクロロ-５,５'-ジメチルベンジジンあるいは１,６-ジアミノピレン等のジアミン類、その他、４,４',４''-tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)-triphenylamine：(ｍ−ＭＴＤＡＴＡ)、４,４',４''-tris(Ｎ-(２-Naphtyl)-Ｎ-phenylamino)-triphenylamine：(２ＴＮＡＴＡ)、α-ＮＤＰ、銅フタロシアニン、１,４,６,８-テトラキスジメチルアミノピレン、１,６-ジチオピレン、デカメチルフェロセンあるいはフェロセン等を用いることができる。
【００２２】
上記のような構成材料からなるコンタクト層１６Ａ，１６Ｂは、例えば、数ｎｍ〜３０ｎｍ程度の厚みを有している。このようにコンタクト層１６Ａ，１６Ｂを薄く設けることにより、縦方向（厚み方向）の抵抗を抑えることができる。
【００２３】
ソース・ドレイン電極１７Ａはコンタクト層１６Ａを介して、ソース・ドレイン電極１７Ｂはコンタクト層１６Ｂを介して有機半導体層１４にそれぞれ電気的に接続されている。このソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂは、有機半導体層１４の端面と共にコンタクト層１６Ａ，１６Ｂの端面を覆っている。これにより、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの形成以降の製造工程で、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂの端面が保護される。
【００２４】
ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂは、例えば金，アルミニウム，銀，銅，白金，ニッケルあるいはＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の金属単体あるいはこれらの合金により構成されている。ゲート電極１２と同様に、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂにもチタンやクロムを上層または下層に積層させるようにしてもよい。このような積層構造により、基板１１、加工用のレジストあるいはコンタクト層１６Ａ，１６Ｂとの密着性を向上させることができる。ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂは導電性微粒子を含む導電性インクをパターン化したものにより構成するようにしてもよい。
【００２５】
このトランジスタ１は、例えば次のようにして製造することができる。
【００２６】
まず、図２（Ａ）に表したように、基板１１上にゲート電極１２、ゲート絶縁層１３、有機半導体層１４となる有機膜１４Ｍおよびエッチングストッパ層１５をこの順に形成する。具体的には、まず、基板１１上の全面に、上述したゲート電極１２の導電膜を例えば蒸着法またはスパッタ法等により成膜した後、この導電膜上に例えばフォトリソグラフィー法を用いてフォトレジストをパターン形成する。次いで、このパターン形成したフォトレジストをマスクとして導電膜にエッチングを施しパターニングする。これにより、ゲート電極１２が形成される。ゲート電極１２は、この他、スクリーン印刷、グラビア印刷あるいはインクジェット印刷などの印刷法により形成するようにしてもよい。次いで、例えばスピンコート法、スクリーン印刷、グラビア印刷あるいはインクジェット印刷等の印刷法を含む塗布法を用いて、基板１１上の全面に渡り有機絶縁材料からなるゲート絶縁層１３を形成する。ゲート絶縁層１３を無機絶縁性材料により形成する場合には、例えば蒸着法、スパッタ法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等を用いることが可能である。ゲート絶縁層１３を形成した後、基板１１（ゲート絶縁層１３上）の全面にわたって、有機半導体層１４の構成材料からなる有機膜１４Ｍを例えば蒸着法、またはスピンコート法やスリットコート法等の塗布法により成膜する。続いて、マスクを用いたパターン蒸着法または印刷法により、有機膜１４Ｍ上にパターン化されたエッチングストッパ層１５を直接形成する。エッチングストッパ層１５は、基板１１（有機膜１４Ｍ上）の全面に上述のエッチングストッパ層１５の構成材料を成膜した後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングし、形成するようにしてもよい。
【００２７】
エッチングストッパ層１５を形成した後、図２（Ｂ）に表したように、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂとなるコンタクト材料膜１６Ｍを例えば、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、あるいは、スピンコート法やスリットコート法等の塗布法により成膜する。
【００２８】
続いて、図３（Ａ）に表したように有機半導体層１４のパターン形状のマスク１８を用いて、レーザ光Ｌを照射し、レーザアブレーションにより有機膜１４Ｍおよびコンタクト材料膜１６Ｍをパターニングする。この工程により、有機半導体層１４およびコンタクト材料膜１６ＭＡが形成される。ここで、このコンタクト材料膜１６ＭＡの端面が有機半導体層１４の端面と一致しているため、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂが有機半導体層１４上のみに設けられる。この有機膜１４Ｍおよびコンタクト材料膜１６Ｍのパターニングはレーザアブレーション以外の方法により行うことも可能であるが、マスクの残さ等が生じないためレーザアブレーションを用いることが好ましい。
【００２９】
次いで、図３（Ｂ）に表したようにコンタクト材料膜１６ＭＡ上およびゲート絶縁層１３上にソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂとなる金属膜１７Ｍを成膜する。このとき、コンタクト材料膜１６ＭＡの端面は有機半導体層１４の端面と一致しているため、有機半導体層１４の端面と共にコンタクト材料膜１６ＭＡの端面も金属膜１７Ｍにより覆われる。金属膜１７Ｍを成膜した後、これをパターニングしてソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成する。エッチングストッパ層１５が設けられているので、この金属膜１７Ｍのパターニングにはドライエッチングを用いることができる。また、コンタクト材料膜１６ＭＡ（コンタクト層１６Ａ，１６Ｂ）の端面が金属膜１７Ｍ（ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂ）に覆われているため、金属膜１７Ｍのパターニングの工程で、コンタクト材料膜１６ＭＡがサイドエッチングされるのを防ぐことができる。金属膜１７Ｍのパターニングと同時に、あるいはソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成した後、コンタクト材料膜１６ＭＡをエッチングしてコンタクト層１６Ａ，１６Ｂを形成する。以上の工程によりトランジスタ１が完成する。
【００３０】
トランジスタ１を集積化する場合には、例えば図４に表したようにソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成した後、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂ上にパッシベーション層１９、平坦化層２１および配線２２等をこの順に形成する。ゲート絶縁層１３に接続孔１３Ｈを設けて、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂとゲート絶縁層１３よりも下層の電極（例えば、ゲート電極１２と同層の電極）とを接続するようにしてもよい。
【００３１】
本実施の形態では、上記のようにコンタクト層１６Ａ，１６Ｂを有機半導体層１４上のみに設けるようにしたので、有機半導体層１４の周囲の領域での膜剥がれ、具体的にはソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの配線剥がれを防ぎ、歩留りを向上させることができる。以下、比較例１，２を用いてこれについて説明する。
【００３２】
図５は、比較例１に係るトランジスタ１００の断面構成を表したものである。トランジスタ１００は、トランジスタ１と同様にボトムゲート・トップコンタクト構造を有するものである。しかしながら、このトランジスタ１００では、コンタクト層１１６Ａ，１１６Ｂが有機半導体層１４上だけでなく、有機半導体層１４の周囲の、ゲート絶縁層１３とソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂとの間にも設けられている。このようなトランジスタ１００では、ゲート絶縁層１３とコンタクト層１１６Ａ，１１６Ｂとの間、またはソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂとコンタクト層１１６Ａ，１１６Ｂとの間の密着性が低く、これらの間の膜剥がれが生じて製造の歩留りが低下する虞がある。また、ゲート絶縁層１３に接続孔（例えば、図４ 接続孔１３Ｈ）を設けてソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂとゲート絶縁層１３より下層の電極とを接続する場合にコンタクト層１１６Ａ，１１６Ｂがこれらの接続を阻害する抵抗成分となる。
【００３３】
このトランジスタ１００にはエッチングストッパ層１５が設けられていないため、集積化する際にソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂをドライエッチングにより形成することができない。一方、比較例２に係るトランジスタ１０１（図６）は、エッチングストッパ層１５を有するものである。このトランジスタ１０１は、トランジスタ１００と同様に有機半導体層１４の周囲にコンタクト層２１６Ａ，２１６Ｂが存在するため、膜剥がれが生じる虞はあるが、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの形成にドライエッチングを用いることが可能となる。
【００３４】
しかしながら、このようなトランジスタ１０１では、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの形成時または、その後の工程でコンタクト層２１６Ａ，２１６Ｂが意図せずにサイドエッチングされ、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの電極剥離や接触不良が生じる虞がある。トップコンタクト型のトランジスタを製造する際には、有機溶剤による有機半導体層の劣化を防ぐため、例えば、配線（電極）の加工やレジスト膜等の洗浄に水溶液や水がよく用いられる。しかしながら、コンタクト層の構成材料は水に可溶なものが多く（例えば、ＭｏＯ3，ＷＯ3，Ｖ2Ｏ5，ＦｅＣｌ3あるいはＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等）、また、コンタクト層は電気抵抗を抑えるため、その厚みを小さくして設けられている。このため、コンタクト層は例えば、製造時にレジスト剥離工程で使用するアルカリ水溶液や水によりエッチングされやすい。例えば、コンタクト層の構成材料となるＭｏＯ3は、５０ｎｍの厚みであっても３秒程度で純水に溶解する。
【００３５】
トランジスタ１０１は、島状の有機半導体層１４を形成した後、コンタクト層２１６Ａ，２１６Ｂの材料膜およびソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂとなる金属膜を連続して成膜してこれらを同時にパターニングする。即ち、コンタクト層２１６Ａ，２１６Ｂそれぞれの端面とソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂそれぞれの端面が一致し、コンタクト層１１６Ａ，１１６Ｂの端面が露出される。このため、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの形成時あるいはその後の工程で使用するアルカリ水溶液や水によりコンタクト層１１６Ａ，１１６Ｂが意図せずにサイドエッチングされる虞がある。
【００３６】
これら比較例１，２に対し、本実施の形態ではコンタクト層１６Ａ，１６Ｂが有機半導体層１４上のみに設けられているので、有機半導体層１４の周囲の領域でのコンタクト層１６Ａ，１６Ｂとゲート絶縁層１３との間、あるいは、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂとソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの間の膜剥がれを防ぐことができる。即ち、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの配線剥がれを抑えることができる。
【００３７】
また、ゲート絶縁層１３に接続孔１３Ｈを設けてソース・ドレイン電極１７Ｂおよびゲート電極１２と同層の電極を接続する際に、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂがこれらの接続を阻害することもない。
【００３８】
更に、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂの端面はソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂに覆われているので、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの形成時あるいは、更に上層のパッシベーション層１９（図４）等の形成時に使用する水溶液や水からコンタクト層１６Ａ，１６Ｂが保護される。よって、サイドエッチングによる電極剥離や接触不良を抑え、トランジスタ特性を向上させることができる。
【００３９】
本実施の形態のトランジスタ１では、ゲート電極１２に所定の電位が供給されると、有機半導体層１４のチャネルに電界が生じて、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂ間に電流が流れ、いわゆる電界効果トランジスタとして機能する。ここでは、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂが有機半導体層１４上に設けられているので、有機半導体層１４の周囲での膜剥がれが生じる虞がない。
【００４０】
以上のように、本実施の形態では、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂを有機半導体層１４上に設けるようにしたので、膜剥がれを抑えて製造の歩留りを向上させることができる。また、ゲート絶縁層１３に接続孔１３Ｈを設けた場合にも、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂが接続を阻害することがなく、良好な接続状態を維持することができる。
【００４１】
更に、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂの端面をソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂにより覆うようにしたので、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの形成以降の工程で使用するレジスト剥離液等からコンタクト層１６Ａ，１６Ｂを保護してトランジスタ特性を向上させることができる。
【００４２】
＜変形例＞
図７は、上記実施の形態の変形例に係るトランジスタ（トランジスタ１Ａ）の断面構成を表したものである。このトランジスタ１Ａは、コンタクト層２６Ａ，２６Ｂがエッチングストッパ層１５により段切れしている点において上記実施の形態のトランジスタ１と異なるものである。その点を除き、トランジスタ１Ａはトランジスタ１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。以降、上記実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。
【００４３】
トランジスタ１Ａでは、コンタクト層２６Ａ，２６Ｂがエッチングストッパ層１５の上面と有機半導体層１４の上面との間で分断され、不連続状態になっている。よって、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂの形成以降の工程でエッチングストッパ層１５上のコンタクト層２６Ａ，２６Ｂにウェットエッチングに使用するエッチング液等の薬液が浸入した場合にも、この薬液等が有機半導体層１４上のコンタクト層２６Ａ，２６Ｂまで伝うことを防ぐことができる。
【００４４】
このトランジスタ１Ａは、例えば次のようにして製造することができる。
【００４５】
まず、図８（Ａ）に表したように上記トランジスタ１と同様にして、エッチングストッパ層１５までを形成する。次いで、有機膜１４Ｍ上およびエッチングストッパ層１５上に、エッチングストッパ層１５により分断させてコンタクト層２６Ａ，２６Ｂの構成材料からなるコンタクト材料膜２６Ｍを成膜する（図８（Ｂ））。コンタクト材料膜２６Ｍのエッチングストッパ層１５による分断（段切れ）は、コンタクト材料膜２６Ｍの厚み、エッチングストッパ層１５の厚みおよびテーパ角を調整することにより行う。コンタクト材料膜２６Ｍは、エッチングストッパ層１５の上面と有機半導体層１４上との間で不連続になっていればよく、例えばエッチングストッパ層１５の角部で分断されて、エッチングストッパ層１５の端面にコンタクト材料膜２６Ｍが存在していてもよい。
【００４６】
コンタクト材料膜２６Ｍを成膜した後、トランジスタ１と同様にして、レーザアブレーションによる有機膜１４Ｍおよびコンタクト材料膜２６Ｍのパターニング（図９（Ａ））、および金属膜１７Ｍの形成（図９（Ｂ））をこの順に行う。
【００４７】
金属膜１７Ｍを成膜した後、これをパターニングしてソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成する。ここでは、コンタクト材料膜２６ＭＡ（コンタクト層２６Ａ，２６Ｂ）がエッチングストッパ層１５により段切れしているため、エッチング液による有機半導体層１４上のコンタクト材料膜２６ＭＡの劣化を防ぐことができる。よって、ソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂをウェットエッチングにより形成することができる。トランジスタ１と同様にドライエッチングにより金属膜１７Ｍをパターニングするようにしてもよい。
【００４８】
金属膜１７Ｍのパターニングと同時に、あるいはソース・ドレイン電極１７Ａ，１７Ｂを形成した後、コンタクト材料膜２６ＭＡをエッチングしてコンタクト層２６Ａ，２６Ｂを形成する。以上の工程によりトランジスタ１Ａが完成する。
【００４９】
＜適用例１＞
図１０は、上記トランジスタ１，１Ａのいずれかを駆動素子として備えた表示装置（表示装置９０）の回路構成を表すものである。表示装置９０は、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイまたは電子ペーパーディスプレイなどであり、駆動パネル９１上の表示領域１１０に、マトリクス状に配設された複数の画素１０と、画素１０を駆動するための各種駆動回路とが形成されたものである。駆動パネル９１上には、駆動回路として、例えば映像表示用のドライバである信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０と、画素駆動回路１５０とが配設されている。この駆動パネル９１には、図示しない封止パネルが貼り合わせられ、この封止パネルにより画素１０および上記駆動回路が封止されている。
【００５０】
図１１は、画素駆動回路１５０の等価回路図である。画素駆動回路１５０は、上記トランジスタ１，１Ａのいずれかとして、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２が配設されたアクティブ型の駆動回路である。トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の間にはキャパシタＣｓが設けられ、第１の電源ライン（Ｖcc）および第２の電源ライン（ＧＮＤ）の間において、画素１０がトランジスタＴｒ１に直列に接続されている。このような画素駆動回路１５０では、列方向に信号線１２０Ａが複数配置され、行方向に走査線１３０Ａが複数配置されている。各信号線１２０Ａは、信号線駆動回路１２０に接続され、この信号線駆動回路１２０から信号線１２０Ａを介してトランジスタＴｒ２のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０に接続され、この走査線駆動回路１３０から走査線１３０Ａを介してトランジスタＴｒ２のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。この表示装置では、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２が、上記実施の形態のトランジスタ１，１Ａにより構成されているので、このトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の良好なＴＦＴ特性により、高品質な表示が可能となる。このような表示装置９０は、例えば次の適用例２〜７に示した電子機器に搭載することができる。
【００５１】
＜適用例２＞
図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）は、電子ブックの外観を表したものである。この電子ブックは、例えば、表示部２１０、非表示部２２０および操作部２３０を有している。操作部２３０は、図１２（Ａ）に示したように表示部２１０と同じ面（前面）に形成されていても、図１２（Ｂ）に示したように表示部２１０とは異なる面（上面）に形成されていてもよい。
【００５２】
＜適用例３＞
図１３は、テレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル３１０およびフィルターガラス３２０を含む映像表示画面部３００を有している。
【００５３】
＜適用例４＞
図１４は、デジタルスチルカメラの外観を表したものである。このデジタルスチルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部４１０、表示部４２０、メニュースイッチ４３０およびシャッターボタン４４０を有している。
【００５４】
＜適用例５＞
図１５は、ノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５１０，文字等の入力操作のためのキーボード５２０および画像を表示する表示部５３０を有している。
【００５５】
＜適用例６＞
図１６は、ビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部６１０，この本体部６１０の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ６２０，撮影時のスタート／ストップスイッチ６３０および表示部６４０を有している。
【００５６】
＜適用例７＞
図１７は、携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。
【００５７】
以上、実施の形態および変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、トップコンタクト・ボトムゲート型のトランジスタ１，１Ａについて説明したが、トップコンタクト・トップゲート型の構造を有するものであってもよい。
【００５８】
また、上記実施の形態等では、有機半導体層１４の端面とコンタクト層１６Ａ，１６Ｂ（２６Ａ，２６Ｂ）の端面とが一致している場合を例示したが、コンタクト層１６Ａ，１６Ｂは、有機半導体層１４上にあればその端面が有機半導体層１４と一致していなくてもよい。
【００５９】
更に、上記実施の形態等では、有機半導体材料を用いて半導体層を構成した場合を例示したが、半導体層は、シリコンや酸化物半導体等の無機材料により構成されていてもよい。
【００６０】
加えて、例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。
【００６１】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）ゲート電極と、絶縁層を間にして前記ゲート電極に対向する半導体層と、前記半導体層上のエッチングストッパ層と、前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に設けられた一対のコンタクト層と、前記半導体層に前記一対のコンタクト層を介して電気的に接続されると共に前記絶縁層に接するソース・ドレイン電極と、を備えたトランジスタ。
（２）前記一対のコンタクト層は互いの対向面と反対側に端面を有し、前記ソース・ドレイン電極は前記一対のコンタクト層それぞれの端面を覆っている前記（１）に記載のトランジスタ。
（３）前記一対のコンタクト層それぞれの端面は、前記半導体層の端面と一致する前記（１）または（２）に記載のトランジスタ。
（４）前記一対のコンタクト層は前記エッチングストッパ層の上面にも設けられている前記（１）乃至（３）のうちいずれか１つに記載のトランジスタ。
（５）前記一対のコンタクト層は、前記エッチングストッパ層の上面と前記有機半導体層上との間で分断されている前記（４）に記載のトランジスタ。
（６）前記一対のコンタクト層は前記エッチングストッパ層の上面および端面にも設けられている前記（１）乃至（５）のうちいずれか１つに記載のトランジスタ。
（７）前記一対のコンタクト層は、前記エッチングストッパ層の上面からその端面を介し、連続して前記半導体層上に設けられている前記（６）に記載のトランジスタ。
（８）前記絶縁層は、前記ソース・ドレイン電極と前記絶縁層よりも下層の電極とを接続するための接続孔を有する前記（１）乃至（７）のうちいずれか１つに記載のトランジスタ。
（９）前記半導体層は、有機半導体材料を含む前記（１）乃至（８）のうちいずれか１つに記載のトランジスタ。
（１０）ゲート電極を形成する工程と、絶縁層を間にして前記ゲート電極に対向する半導体層を形成する工程と、前記半導体層上にエッチングストッパ層を形成する工程と、前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に一対のコンタクト層を形成する工程と、前記一対のコンタクト層上から前記絶縁層上にかけてソース・ドレイン電極を形成する工程とを含むトランジスタの製造方法。
（１１）前記半導体層および前記コンタクト層を形成するためのパターニングを同時に行う前記（１０）に記載のトランジスタの製造方法。
（１２）前記パターニングはレーザアブレーションにより行う前記（１１）に記載のトランジスタの製造方法。
（１３）複数の画素と前記複数の画素を駆動するためのトランジスタとを備え、前記トランジスタは、ゲート電極と、前記ゲート電極に対向する半導体層と、前記半導体層上のエッチングストッパ層と、前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に設けられた一対のコンタクト層と、前記半導体層に前記一対のコンタクト層を介して電気的に接続されると共に前記絶縁層に接するソース・ドレイン電極とを備えた表示装置。
（１４）複数の画素および前記複数の画素を駆動するためのトランジスタを有する表示装置を備え、前記トランジスタは、ゲート電極と、前記ゲート電極に対向する半導体層と、前記半導体層上のエッチングストッパ層と、前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に設けられた一対のコンタクト層と、前記半導体層に前記一対のコンタクト層を介して電気的に接続されると共に前記絶縁層に接するソース・ドレイン電極とを備えた電子機器。
【符号の説明】
【００６２】
１，１Ａ…トランジスタ、１１…基板、１２…ゲート電極、１３…ゲート絶縁層、１４…有機半導体層、１５…エッチングストッパ層、１６Ａ，１６Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ…コンタクト層、１７Ａ，１７Ｂ…ソース・ドレイン電極、１８…マスク、１９…パッシベーション層、２１…平坦化層、２２…配線、９０・・・表示装置、９１・・・駆動パネル、１０・・・画素、１１０・・・表示領域、１２０・・・信号線駆動回路、１３０・・・走査線駆動回路、１５０・・・画素駆動回路、Ｔｒ１，Ｔｒ２・・・トランジスタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート電極と、
絶縁層を間にして前記ゲート電極に対向する半導体層と、
前記半導体層上のエッチングストッパ層と、
前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に設けられた一対のコンタクト層と、
前記半導体層に前記一対のコンタクト層を介して電気的に接続されると共に前記絶縁層に接するソース・ドレイン電極と、
を備えたトランジスタ。
【請求項２】
前記一対のコンタクト層は互いの対向面と反対側に端面を有し、
前記ソース・ドレイン電極は前記一対のコンタクト層それぞれの端面を覆っている
請求項１に記載のトランジスタ。
【請求項３】
前記一対のコンタクト層それぞれの端面は、前記半導体層の端面と一致する
請求項２に記載のトランジスタ。
【請求項４】
前記一対のコンタクト層は前記エッチングストッパ層の上面にも設けられている
請求項１に記載のトランジスタ。
【請求項５】
前記一対のコンタクト層は、前記エッチングストッパ層の上面と前記有機半導体層上との間で分断されている
請求項４に記載のトランジスタ。
【請求項６】
前記一対のコンタクト層は前記エッチングストッパ層の上面および端面にも設けられている
請求項１に記載のトランジスタ。
【請求項７】
前記一対のコンタクト層は、前記エッチングストッパ層の上面からその端面を介し、連続して前記半導体層上に設けられている
請求項６に記載のトランジスタ。
【請求項８】
前記絶縁層は、前記ソース・ドレイン電極と前記絶縁層よりも下層の電極とを接続するための接続孔を有する
請求項１に記載のトランジスタ。
【請求項９】
前記半導体層は、有機半導体材料を含む
請求項１に記載のトランジスタ。
【請求項１０】
ゲート電極を形成する工程と、
絶縁層を間にして前記ゲート電極に対向する半導体層を形成する工程と、
前記半導体層上にエッチングストッパ層を形成する工程と、
前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に一対のコンタクト層を形成する工程と、
前記一対のコンタクト層上から前記絶縁層上にかけてソース・ドレイン電極を形成する工程と
を含むトランジスタの製造方法。
【請求項１１】
前記半導体層および前記コンタクト層を形成するためのパターニングを同時に行う
請求項１０に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項１２】
前記パターニングはレーザアブレーションにより行う
請求項１１に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項１３】
複数の画素と前記複数の画素を駆動するためのトランジスタとを備え、
前記トランジスタは、
ゲート電極と、
前記ゲート電極に対向する半導体層と、
前記半導体層上のエッチングストッパ層と、
前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に設けられた一対のコンタクト層と、
前記半導体層に前記一対のコンタクト層を介して電気的に接続されると共に前記絶縁層に接するソース・ドレイン電極とを備えた
表示装置。
【請求項１４】
複数の画素および前記複数の画素を駆動するためのトランジスタを有する表示装置を備え、
前記トランジスタは、
ゲート電極と、
前記ゲート電極に対向する半導体層と、
前記半導体層上のエッチングストッパ層と、
前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に設けられた一対のコンタクト層と、
前記半導体層に前記一対のコンタクト層を介して電気的に接続されると共に前記絶縁層に接するソース・ドレイン電極とを備えた
電子機器。
【請求項１】
ゲート電極と、
絶縁層を間にして前記ゲート電極に対向する半導体層と、
前記半導体層上のエッチングストッパ層と、
前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に設けられた一対のコンタクト層と、
前記半導体層に前記一対のコンタクト層を介して電気的に接続されると共に前記絶縁層に接するソース・ドレイン電極と、
を備えたトランジスタ。
【請求項２】
前記一対のコンタクト層は互いの対向面と反対側に端面を有し、
前記ソース・ドレイン電極は前記一対のコンタクト層それぞれの端面を覆っている
請求項１に記載のトランジスタ。
【請求項３】
前記一対のコンタクト層それぞれの端面は、前記半導体層の端面と一致する
請求項２に記載のトランジスタ。
【請求項４】
前記一対のコンタクト層は前記エッチングストッパ層の上面にも設けられている
請求項１に記載のトランジスタ。
【請求項５】
前記一対のコンタクト層は、前記エッチングストッパ層の上面と前記有機半導体層上との間で分断されている
請求項４に記載のトランジスタ。
【請求項６】
前記一対のコンタクト層は前記エッチングストッパ層の上面および端面にも設けられている
請求項１に記載のトランジスタ。
【請求項７】
前記一対のコンタクト層は、前記エッチングストッパ層の上面からその端面を介し、連続して前記半導体層上に設けられている
請求項６に記載のトランジスタ。
【請求項８】
前記絶縁層は、前記ソース・ドレイン電極と前記絶縁層よりも下層の電極とを接続するための接続孔を有する
請求項１に記載のトランジスタ。
【請求項９】
前記半導体層は、有機半導体材料を含む
請求項１に記載のトランジスタ。
【請求項１０】
ゲート電極を形成する工程と、
絶縁層を間にして前記ゲート電極に対向する半導体層を形成する工程と、
前記半導体層上にエッチングストッパ層を形成する工程と、
前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に一対のコンタクト層を形成する工程と、
前記一対のコンタクト層上から前記絶縁層上にかけてソース・ドレイン電極を形成する工程と
を含むトランジスタの製造方法。
【請求項１１】
前記半導体層および前記コンタクト層を形成するためのパターニングを同時に行う
請求項１０に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項１２】
前記パターニングはレーザアブレーションにより行う
請求項１１に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項１３】
複数の画素と前記複数の画素を駆動するためのトランジスタとを備え、
前記トランジスタは、
ゲート電極と、
前記ゲート電極に対向する半導体層と、
前記半導体層上のエッチングストッパ層と、
前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に設けられた一対のコンタクト層と、
前記半導体層に前記一対のコンタクト層を介して電気的に接続されると共に前記絶縁層に接するソース・ドレイン電極とを備えた
表示装置。
【請求項１４】
複数の画素および前記複数の画素を駆動するためのトランジスタを有する表示装置を備え、
前記トランジスタは、
ゲート電極と、
前記ゲート電極に対向する半導体層と、
前記半導体層上のエッチングストッパ層と、
前記半導体層上の、少なくとも前記エッチングストッパ層の両側に設けられた一対のコンタクト層と、
前記半導体層に前記一対のコンタクト層を介して電気的に接続されると共に前記絶縁層に接するソース・ドレイン電極とを備えた
電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−１１５０９８（Ｐ２０１３−１１５０９８Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７４３７（Ｐ２０１１−２５７４３７）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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