半導体装置および電子機器
【課題】低コストかつ簡易なプロセスで保護膜を形成することが可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置（ＴＦＴ，バックプレーン等）は、ゲート電極と、ゲート絶縁膜を介してゲート電極と対向配置されると共に、有機半導体を含む半導体層と、半導体層の一部に電気的に接続され、ソースまたはドレインとして機能するソース・ドレイン電極と、半導体層上に設けられ、有機溶媒に可溶であると共に有機半導体と相分離する有機絶縁材料を含む保護膜とを備える。保護膜は、製造プロセスにおいて、有機溶媒に溶かされた状態（溶液の状態）で半導体層上に塗布（または印刷）されることにより形成される。有機溶媒によって半導体層の表面側の一部が溶け出すが、この溶けた部分は上記溶液と相分離する。保護膜に有機絶縁材料を用いる場合であっても、有機溶媒による半導体層の侵食の進行が抑制される。
【解決手段】半導体装置（ＴＦＴ，バックプレーン等）は、ゲート電極と、ゲート絶縁膜を介してゲート電極と対向配置されると共に、有機半導体を含む半導体層と、半導体層の一部に電気的に接続され、ソースまたはドレインとして機能するソース・ドレイン電極と、半導体層上に設けられ、有機溶媒に可溶であると共に有機半導体と相分離する有機絶縁材料を含む保護膜とを備える。保護膜は、製造プロセスにおいて、有機溶媒に溶かされた状態（溶液の状態）で半導体層上に塗布（または印刷）されることにより形成される。有機溶媒によって半導体層の表面側の一部が溶け出すが、この溶けた部分は上記溶液と相分離する。保護膜に有機絶縁材料を用いる場合であっても、有機溶媒による半導体層の侵食の進行が抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば有機半導体を用いた薄膜トラジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を有する半導体装置およびこれを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）には、半導体層（活性層）に無機材料を用いたもの（無機ＴＦＴ）、あるいは有機材料を用いたもの（有機ＴＦＴ）など、様々な種類のものがあるが、特に有機ＴＦＴは、フレキシブルな表示装置向けの駆動素子として注目されている。
【０００３】
このような有機ＴＦＴでは、半導体層が有機溶媒によって損傷し易い（溶け易い）ことから、半導体層上に保護膜を設けるが、この保護膜としてフッ素樹脂を用いる手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようにフッ素樹脂を用いる場合には、例えばフッ素樹脂をフッ素系溶媒に溶かし、これを半導体層上に塗布して保護膜を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８６７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フッ素樹脂およびフッ素系溶媒は一般に高価であり、材料のコストが高くなってしまう。また、フッ素樹脂は撥水性を有するために、その上に更に膜形成を行う場合には、表面処理が必要となり、工程数（処理数）が増大する、という問題がある。
【０００６】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、低コストかつ簡易なプロセスで保護膜を形成することが可能な半導体装置および、そのような半導体装置を備えた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】
【０００７】
本開示の半導体装置は、ゲート電極と、ゲート絶縁膜を介してゲート電極と対向配置されると共に、有機半導体を含む半導体層と、半導体層の一部に電気的に接続され、ソースまたはドレインとして機能するソース・ドレイン電極と、半導体層上に設けられ、有機溶媒に可溶であると共に有機半導体と相分離する有機絶縁材料を含む保護膜とを備えたものである。
【０００８】
本開示の半導体装置では、半導体層上に保護膜が設けられ、この保護膜が有機溶媒に可溶であると共に有機半導体と相分離する有機絶縁材料を含んでいる。ここで保護膜は、製造プロセスにおいて、有機溶媒に溶かされた状態（溶液の状態）で半導体層上に塗布（または印刷）されることにより形成される。この際、上記溶液中の有機溶媒によって半導体層の表面側の一部が溶け出すが、この溶けた部分は上記溶液と相分離する。これにより、保護膜に有機絶縁材料を用いる場合であっても、保護膜形成時において有機溶媒による半導体層の侵食の進行が抑制される。
【０００９】
本開示の電子機器は、上記本開示の半導体装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の半導体装置および電子機器によれば、半導体層上に保護膜を設け、この保護膜が有機溶媒に可溶であると共に有機半導体と相分離する有機絶縁材料を含むようにしたので、保護膜として安価な有機絶縁材料を用いた場合であっても、保護膜形成時の有機溶媒による半導体層の損傷を抑制することができる。これにより、フッ素樹脂やフッ素系溶媒を用いて保護膜を形成する場合に比べ、材料コストが安価となり、また保護膜形成後の濡れ性制御のための表面処理も不要である。よって、低コストかつ簡易なプロセスで保護膜を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の第１の実施の形態に係る薄膜トランジスタ（ＢＧＴＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ）は、図１に示したバックプレーンの製造方法を工程順に表す断面図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は、図２に続く工程を表す断面図である。
【図４】図３に続く工程を表す断面図である。
【図５】図４に続く工程を表す断面図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は、図５に示した印刷用版の形成手順を表す断面図である。
【図７】図５，６に示した印刷用版に形成された保護膜パターンの層構造を説明するための模式図である。
【図８】（Ａ），（Ｂ）は、図５に続く工程を表す断面図である。
【図９】（Ａ），（Ｂ）は、比較例に係るバックプレーンの製造方法を説明するための断面図である。
【図１０】比較例に係る保護膜形成後の半導体層の膜状態を表す写真である。
【図１１】実施例に係る保護膜形成後の半導体層の膜状態を表す写真である。
【図１２】図８に続く工程を表す断面図である。
【図１３】変形例１に係る印刷用版の形成手順を表す断面図である。
【図１４】変形例２に係る印刷用版の形成手順を表す断面図である。
【図１５】変形例３に係る薄膜トランジスタ（ＢＧＴＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１５に示したバックプレーンの製造方法を説明するための断面図である。
【図１７】変形例４に係る薄膜トランジスタ（ＢＧＢＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図１８】変形例５に係る薄膜トランジスタ（ＢＧＢＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図１９】変形例６に係る薄膜トランジスタ（ＢＧＢＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図２０】図１９に示したバックプレーンの製造方法を説明するための断面図である。
【図２１】本開示の第２の実施の形態に係る薄膜トランジスタ（ＴＧＴＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図２２】変形例７に係る薄膜トランジスタ（ＴＧＴＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図２３】変形例８に係る薄膜トランジスタ（ＴＧＢＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図２４】変形例９に係る薄膜トランジスタ（ＴＧＢＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図２５】上記実施の形態等のバックプレーンの適用例に係る表示駆動回路を表す模式図である。
【図２６】上記実施の形態等の適用例１の外観を表す斜視図である。
【図２７】（Ａ）は適用例２の表側から見た外観を表す斜視図であり、（Ｂ）は裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図２８】適用例３の外観を表す斜視図である。
【図２９】適用例４の外観を表す斜視図である。
【図３０】（Ａ）は適用例５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。
【図３１】適用例６の外観を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示における実施形態について図面を参照して詳細に説明する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（有機半導体と相分離する材料よりなる保護膜（兼層間絶縁膜）を有するＴＦＴ（ＢＧＴＣ構造）を備えたバックプレーンの例）
２．変形例１（保護膜を反転印刷により形成する例）
３．変形例２（保護膜をグラビアオフセット印刷により形成する例）
４．変形例３（保護膜上に層間絶縁膜を設けた場合の例）
５．変形例４（他のＴＦＴ（ＢＧＢＣ構造）の例）
６．変形例５（保護膜上に層間絶縁膜を設けた場合の他のＴＦＴ（ＢＧＢＣ構造）の例）
７．変形例６（保護膜をマスクに半導体層をパターニング可能なＴＦＴ（ＢＧＢＣ構造）の例）
８．第２の実施の形態（有機半導体と相分離する材料よりなる保護膜（兼ゲート絶縁膜）を有するＴＦＴ（ＴＧＴＣ構造）を備えたバックプレーンの例）
９．変形例７（保護膜上にゲート絶縁膜を設けた場合の例）
１０．変形例８（他のＴＦＴ（ＴＧＢＣ構造）の例）
１１．変形例９（保護膜上にゲート絶縁膜を設けた場合の他のＴＦＴ（ＴＧＢＣ構造）の例）
１２．適用例（バックプレーンを備えた電子機器の例）
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
［構成］
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る半導体装置（ＴＦＴ１１，バックプレーン（Backplane）１）の概略構成を表す断面図である。バックプレーン１は、例えば表示駆動用に用いられる回路基板であり、例えば１または複数のＴＦＴ１１を有するものである。但し、ここでは１つのＴＦＴ１１のみを図示している。
【００１４】
ＴＦＴ１１は、例えばいわゆるボトムゲート（ＢＧ）構造およびトップコンタクト（ＴＣ）構造を有する（ＢＧＴＣ構造を有する）有機ＴＦＴである。ＴＦＴ１１は、基板１０上の選択的な領域にゲート電極１２を有しており、このゲート電極１２上には、ゲート絶縁膜１３を挟んで半導体層１４が設けられている。半導体層１４は、ゲート絶縁膜１３上において、ゲート電極１２と対向する選択的な領域にパターン形成されている。この半導体層１４上には、一対のソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂが半導体層１４とその一部において電気的に接続されて配設されている。
【００１５】
基板１０は、例えばポリイミド（ＰＩ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ），ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ），ポリカーボネート（ＰＣ），液晶ポリマーなどのフレキシブルなプラスチックシートからなる。あるいは、基板１０には、表面に絶縁処理が施されたステンレス（ＳＵＳ），アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）等のフレキシブルな金属シートが用いられてもよい。但し、基板１０は、このようなフレキシブル性を発揮し得るものの他にも、ガラス基板等のリジット性を有するものであってもよい。
【００１６】
ゲート電極１２は、ＴＦＴ１１に印加されるゲート電圧（Ｖｇ）によって半導体層１４中のキャリア密度を制御すると共に、電位を供給する配線としての機能を有するものである。このゲート電極１２は、例えばアルミニウム（Ａｌ），チタン（Ｔｉ），白金（Ｐｔ），金（Ａｕ），パラジウム（Ｐｄ），クロム（Ｃｒ），ニッケル（Ｎｉ），モリブデン（Ｍｏ），ニオブ（Ｎｂ），ネオジム（Ｎｄ），ルビジウム（Ｒｂ），ロジウム（Ｒｈ），銀（Ａｇ），タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ），銅、インジウム（Ｉｎ）および錫（Ｓｎ）のうちの１種からなる単層膜、もしくはこれらのうちの２種以上からなる積層膜から構成されている。
【００１７】
ゲート絶縁膜１３は、例えばポリビニルフェノール（ＰＶＰ），ジアリルフタレート，ポリイミド，ポリメタクリル酸メチル，ポリビニルアルコール（ＰＶＡ），ポリエステル，ポリエチレン，ポリカーボネート，ポリアミド，ポリアミドイミド，ポリエーテルイミド，ポリシロキサン，ポリメタクリルアミド，ポリウレタン，ポリブタジエン，ポリスチレン，ポリ塩化ビニル，ニトリルゴム，アクリルゴム，ブチルゴム，エポキシ樹脂，フェノール樹脂，メラミン樹脂，ウレア樹脂，ノボラック樹脂，フッ素系樹脂などのうちの１種よりなる単層膜、またはそれらのうちの２種以上よりなる積層膜である。ゲート絶縁膜１３は、塗布形成後にエッチングによってパターニングされるが、材料によっては、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の印刷技術によってパターン形成してもよい。また、但し、ゲート絶縁膜１２としては、このような有機絶縁膜の他にも、酸化シリコン（ＳｉＯ2），窒素化シリコン（ＳｉＮx），酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3），酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）などの無機絶縁膜が用いられていてもよい。
【００１８】
半導体層１４は、ゲート電圧の印加によりチャネルを形成するものであり、例えばTriisopropylsilylethynyl(ＴＩＰＳ)ペンタセン，etyil-Xanthenoxanthene(etyil-ＰＸＸ)誘導体などの有機半導体よりなる。但し、有機半導体としては、この他にも、ナフタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、ルブレン、ポリチオフェン、ポリアセン、ポリフェニレンビニレン、ポリピロール、ポルフィリン、カーボンナノチューブ、フラーレン、グラフェンおよび金属フタロシアニンのうちのいずれか１種の誘導体、２種以上の混合物等が挙げられる。
【００１９】
一対のソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂは、ソース電極またはドレイン電極として機能するものであり、上記ゲート電極１２において列挙したものと同等の導電膜材料から構成されている。これらのソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂはそれぞれ、半導体層１４に電気的に接続されると共に、半導体層１４上において互いに電気的に分離されて配設されている。
【００２０】
上記のような構成を有するＴＦＴ１１では、半導体層１１上に保護膜１６が設けられている。本実施の形態では、この保護膜１６が、半導体層１１と、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂとを覆うように形成されており、層間絶縁膜を兼ねている。この保護膜１６には、ソース・ドレイン電極１５ｂに対向して貫通ビア（貫通孔）Ｈ１が設けられており、保護膜１６上に設けられた表示用電極１７がこの貫通ビアＨ１を通じて、ソース・ドレイン電極１５ｂと電気的に接続されるようになっている。
【００２１】
保護膜１６は、所定の有機溶媒に可溶であると共に、半導体層１４を構成する有機半導体と相分離する塗布型の有機絶縁材料（有機溶媒に溶けた状態において有機半導体と相分離する有機絶縁材料）により構成されている。一例としては、半導体層１４としてetyil-ＰＸＸ誘導体を用いた場合には、保護膜１６の材料としては、ポリ−α−メチルスチレン（ＰαＭＳ）等の高分子材料が好適である。また、半導体層１４としてＴＩＰＳペンタセンを用いた場合には、ＰαＭＳ、ポリスチレンまたは環状オレフィン・コポリマー等の高分子材料が好適に用いられる。これらの有機絶縁材料を溶かす有機溶媒についても、半導体層１４を構成する有機半導体と相分離する材料であることが望ましく、このような材料としては、例えばトルエン，テトラリン等が挙げられる。詳細は後述するが、上記のような有機絶縁材料を有機溶媒に溶かし、所定の粘度（乾燥状態）に保持された溶液を、半導体層１４上に塗布（または印刷）することにより、保護膜１６が形成される。尚、保護膜１６の形成後、有機溶媒は乾燥によって除去される。また、保護膜１６には、上記のような有機絶縁材料の他にも、印刷性を良くするための微粒子や界面活性剤等を含んでいてもよい。
【００２２】
保護膜１６に用いられる有機絶縁材料としては、上記材料の他にも、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、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、生分解性プラスチック、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジア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、シリコーン樹脂、及び各種ポリマーユニットを組み合わせたコポリマー等が挙げられる。このような材料の中から、半導体層１４に用いられる有機半導体と相分離する材料（所定の分子量を有する材料）を適宜選択すればよい。保護膜１６の構成材料は、また、水系材料（ＯＨ基を有するもの）でないことが望ましい。半導体層１４へのダメージを少なくするためである。
【００２３】
この保護膜１６は、例えば厚みが０．３μｍ〜１０μｍである。本実施の形態では、このような保護膜１６により、十分な半導体層１４の保護機能を発揮すると共に、層間絶縁膜を別途形成する必要がないため、ＴＦＴ１１の特性劣化を抑制すると共に、製造工程を簡易化することができる。
【００２４】
表示用電極１７は、バックプレーン１が表示駆動用に用いられる場合には、例えば画素毎に設けられる画素電極である。
【００２５】
［製造方法］
図２〜図８は、バックプレーン１の製造方法を説明するための図である。バックプレーン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）に示したように、基板１０上の選択的な領域にゲート電極１２を形成する。具体的には、まず、基板１０上の全面に、上述した導電膜材料、例えば銅を、例えばスパッタ法により堆積させた後、例えばフォトリソグラフィ法を用いたエッチングにより、所定の形状にパターニングする。
【００２７】
続いて、図２（Ｂ）に示したように、基板１０上にゲート絶縁膜１３を成膜する。具体的には、基板１０上の全面にわたって、例えばスピンコート法により、上述したゲート絶縁膜材料、例えばＰＶＰ溶液と硬化剤（メラミン樹脂）との混合物を塗布し、焼成する。
【００２８】
次いで、ゲート絶縁膜１３上に半導体層１４をパターン形成する。具体的には、まず、図３（Ａ）に示したように、基板１０の全面にわたって、上述したような有機半導体、例えばＴＩＰＳペンタセン化合物溶液を、例えばスピンコート法、ディップコート法、キャップコート法等の塗布法により成膜し、乾燥させる。この後、図３（Ｂ）に示したように、成膜した半導体層１４をエッチングによりパターニングする。但し、半導体層１４は、このような塗布法の他にも、スクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷等の印刷法を用いて形成することも可能である。あるいは、いわゆるシャドウマスクを用いた真空蒸着法により、半導体層１４をパターン形成してもよい。更には、予めゲート絶縁膜１３の表面の所定の領域（半導体層非形成領域）に撥水処理を施しておき、その上に半導体溶液を塗布することで、不要な部分をはじかせ、選択的な領域にのみ半導体層１４を塗布形成することもできる。
【００２９】
続いて、図４に示したように、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂを形成する。具体的には、まず、基板１０上の全面にわたって、上述した導電膜材料を、例えばスパッタ法により堆積させた後、例えばフォトリソグラフィ法を用いたエッチングにより、所定の形状にパターニングする。あるいは、シャドウマスクを用いた真空蒸着法により、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂをパターン形成してもよい。この他にも、グラビアオフセット印刷や反転オフセット印刷等の薄膜転写法を用いてパターン形成後、そのパターンの一部を段切れさせることにより形成することもできる。
【００３０】
（保護膜１６の形成）
次に、保護膜１６を例えば印刷法により形成する。この際、例えば図５に示したように、凸版１１０上に保護膜インク層１１０ａを有する印刷用版を用いた転写（凸版印刷）により、保護膜１６をパターン形成する。ここで、上記のような印刷用版は、例えば次のようにして用意する。図６（Ａ）に示したように、所定のパターン（保護膜１６の形成パターン）に対応して凸部を有する凸版１１０を用意し、図６（Ｂ）に示したように、この凸版１１０上に、保護膜インク層１１０ａを充填（塗布）する。尚、本実施の形態では、保護膜１６が層間絶縁膜を兼ねており、層間配線接続のための貫通ビアＨ１を有するため、保護膜インク層１１０ａのパターンは、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂに対向する領域が選択的に除去されたパターンとなっている。
【００３１】
この際、保護膜インク層１１０ａは、上述したような有機絶縁材料を有機溶媒に溶かしたものであり、凸版１１０上に充填された後、自然乾燥工程または乾燥処理工程を経て、所定時間乾燥させることにより、適度な粘性を付与することが望ましい。このときの粘度については、保護膜インク層１１０ａに用いられる有機絶縁材料の分子量や印刷法、保護膜インク層１１０ａの膜厚等に応じて適切な値に設定すればよい。
【００３２】
但し、図６（Ｂ）に示した印刷用版において、保護膜インク層１１０ａが、次のような層状態に保持されていることが望ましい。即ち、図７に模式的に示したように、保護膜インク層１１０ａのうち、下部側（凸版１１０の側）の領域が分子高含有量層Ａ、表面側（凸版１１０と反対側）の領域が分子低含有量層Ｂとなっている。換言すると、保護膜インク層１１０ａでは、有機絶縁材料が、表面側よりも凸版１１０側により多く溜まった（沈んだ）状態で保たれていることが望ましく、そのような状態を保持可能な程度に保護膜インク層１１０ａの粘度が設定されていることが望ましい。
【００３３】
このように、凸版１１０上に所定の粘度で形成された保護膜インク層１１０ａを、半導体層１４およびソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ上に転写する（図５）ことにより、図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、半導体層１４上に、有機絶縁材料よりなる保護膜１６が形成されてなる積層構造を実現することができる。具体的には、以下のような原理で保護膜１６が形成される。
【００３４】
即ち、本実施の形態では、保護膜インク層１１０ａが、上記のように有機絶縁材料を有機溶媒に溶かした溶液からなり、これが所定の層状態および粘度となるように保持されたものである。このような保護膜インク層１１０ａを、半導体層１４の表面に接触させると、まず保護膜インク層１１０ａと半導体層１４との界面（接触面）Ｓ付近において、保護膜インク層１１０ａ中の有機溶媒によって、半導体層１４の表面側の一部が溶け出す。有機溶媒中に溶け出た有機半導体は、保護膜インク層１１０ａに含まれる有機絶縁材料（および有機溶媒）と相分離する。このように、一度有機溶媒中に溶け出した有機半導体が、半導体層１４と保護膜インク層１１０ａとの界面Ｓ付近において、保護膜インク層１１０ａと相分離することにより、有機溶媒による半導体層１４の侵食の進行が抑制される。換言すると、半導体層１４に対する有機溶媒による侵食は、表面付近にのみ留まり、他の領域までは及びにくい。
【００３５】
ここで、本実施の形態の比較例として、保護膜材料として有機半導体と相分離しない材料を用いた場合の例を、図９（Ａ），（Ｂ）に示す。比較例においても、図９（Ａ）に示したように、本実施の形態と同様、基板１０１上にゲート電極１０２、ゲート絶縁膜１０３、半導体層１０４およびソース・ドレイン電極１０５ａ，１０５ｂを形成した後、保護膜を凸版印刷により形成する。但し、比較例では、本実施の形態と異なり、凸版１０６上の保護膜インク層１０６ａが、有機半導体と相分離しない有機絶縁材料および有機溶媒を含む溶液からなる。このような保護膜インク層１０６ａを半導体層１０４上に接触させると、図９（Ｂ）に示したように、保護膜インク層１０６ａ中の有機溶媒が、半導体層１０４を侵食し、半導体層１０４の一部または全部の領域１０４ａが除去されてしまい、トランジスタとして機能しなくなってしまう。
【００３６】
図１０に、この比較例における保護膜形成後の半導体層１０６の観察画像を示す。この例では、半導体層１０４が侵食され、膜非形成の領域１０４ａ（方形状（黒色の濃い部分）の領域）が形成されている。尚、黒色の薄い領域（灰色の領域）は、半導体層１０４が残っている領域である。これに対し、本実施の形態では、図１１に示したように、ほぼ均一に半導体層１４が形成されていることがわかる。但し、各例において、半導体層１４，１０４の有機半導体としては、etyil-ＰＸＸ誘導体を用い、保護膜の印刷方法は、グラビア印刷を用いた。また、実施例では、有機絶縁材料として、etyil-ＰＸＸ誘導体と相分離するＰαＭＳ（分子量１０万）、有機溶媒としてトルエンを用いた。比較例では、有機絶縁材料としてポリスチレン（分子量４千）、有機溶媒としてトルエンを用いた。尚、この比較例において使用したポリスチレンは、分子量が小さいため有機半導体と相分離しない。
【００３７】
このように本実施の形態では、保護膜１６形成の際に有機溶媒を用いた場合であっても、半導体層１４の侵食が進行しにくい。尚、保護膜１６の印刷法としては、上記のような凸版印刷の他にも、グラビア印刷、フレキソ印刷、グラビアオフセット印刷、平板オフセット印刷、水なしオフセット印刷、反転オフセット印刷およびスクリーン印刷等が挙げられる。これらのうち、グラビアオフセット印刷および反転オフセット印刷については後述する。
【００３８】
そして、保護膜１６を形成した後、図１２に示したように、保護膜１６をリフローしてテーパを形成することにより、貫通ビアＨ１を形成する。但し、このリフローは必要に応じて行えばよい（図８（Ａ）に示したような転写後の保護膜パターンをそのまま使用してもよい）。尚、貫通ビアＨ１の形成手法としては、上述したものの他にも、フォトリソグラフィ法を用いたエッチングや、レーザを用いてもよい。このような手法を用いる場合には、保護膜１６をまず塗布法により成膜してもよく、保護膜１６成膜後に貫通ビアＨ１を形成することができる。
【００３９】
最後に、保護膜１６上に、貫通ビアＨ１内をも覆うように、表示用電極１７を、例えばスパッタ法により成膜し、例えばフォトリソグラフィ法を用いたエッチングによりパターニングする。これにより、図１に示したバックプレーン１を完成する。
【００４０】
［作用・効果］
本実施の形態のバックプレーン１では、例えばＴＦＴ１１において、ゲート電極１２に所定の電位が供給されると、半導体層１４に電界が生じ（チャネルが形成され）、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ間に電流が流れ、これにより表示用電極１７へ例えば表示用の駆動電圧が供給される。
【００４１】
ここで、本実施の形態のバックプレーン１のＴＦＴ１１では、半導体層１４に有機半導体が用いられることから、有機溶媒によって損傷を受け易い。このため、一般的には、フッ素樹脂を用いて半導体保護膜を形成することが多い。この場合、フッ素樹脂をフッ素系溶剤に溶かして使用するが、これらのフッ素系材料は高価であり、またフッ素樹脂は撥水性を有するために、保護膜形成後に濡れ性制御のための表面処理が必要になる。本実施の形態では、保護膜１６の形成時において有機溶媒を使用するものの、その保護膜１６として半導体層１４と相分離する有機絶縁材料を用いているため、有機溶媒による半導体層１６の浸食の進行を抑制し、その損傷を抑制することができる。これにより、フッ素系材料を用いる場合に比べ、材料コストが安価で済むと共に、また保護膜形成後の濡れ性制御用の表面処理も不要となる。
【００４２】
また、保護膜１６の形成プロセス（転写時）では、上述のように、保護膜１６（保護膜インク層１１０ａ）と半導体層１４との界面Ｓ付近において、半導体層１４の一部が一時的に溶けた状態となり、この後有機溶媒が除去される。このため、半導体層１４と保護膜１６との界面では、これら２層同士の接触面積が増し（例えば界面が凹凸面となり）、保護膜１６の半導体層１４に対する密着性が高まる。
【００４３】
更に、本実施の形態では、バックプレーン１において、保護膜１６が半導体層１４上だけでなくソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ上にわたって十分な厚みで形成され、保護膜１６が層間絶縁膜を兼ねている。また、上述したような印刷法を用いることにより、保護膜１６（層間絶縁膜）および層間配線接続のための貫通ビアＨ１を一括形成することができる。よって、保護膜１６形成後の工程を削減することができる。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態では、半導体層１４上に、有機絶縁材料を含む保護膜１６が設けられ、有機絶縁材料としては、有機溶媒に可溶であると共に有機半導体と相分離するものが用いられる。これにより、保護膜１６として有機絶縁材料を用いた場合であっても、保護膜１６形成時の有機溶媒による半導体層の損傷を抑制することができる。これにより、フッ素樹脂やフッ素系溶媒を用いて保護膜を形成する場合に比べ、材料コストが安価となり、また保護膜形成後の濡れ性制御のための表面処理も不要となる。よって、低コストかつ簡易なプロセスで保護膜を形成することが可能となる。
【００４５】
次に、上記実施の形態の変形例（変形例１〜６）について説明する。尚、以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００４６】
＜変形例１＞
上記実施の形態では、保護膜１６の形成手法として、凸版印刷等の様々な印刷法を挙げたが、本変形例ではその他の一例として反転印刷について説明する。反転印刷による印刷用版を作製する場合には、例えば図１３（Ａ）に示したように、例えば平板状のブランケット１１１上の全面にわたって保護膜インク層１１０ａを塗布形成する。続いて、所定のパターン（保護膜１６の形成パターン）に対応して凹部を有する凹版１１２を用意し、図１３（Ｂ）に示したように、この凹版１１２の凹凸面に、ブランケット１１１上の保護膜インク層１１０ａを押し当てる。この後、図１３（Ｃ）に示したように、ブランケット１１１を凹版１１２から剥離すると、凹版１１２の凸面によって保護膜インク層１１０ａの不要部分が除去され、ブランケット１１１上に保護膜インク層１１０ａが所定のパターンで形成される。これを印刷用版として、半導体層１４（およびソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ）上に転写することにより、上記実施の形態と同様、半導体層１４上に保護膜１６を形成することができる。
【００４７】
＜変形例２＞
また、本変形例では、上記保護膜１６の印刷法の他の一例としてグラビアオフセット印刷について説明する。グラビアオフセット印刷による印刷用版を作製する場合には、例えばまず、図１４（Ａ）に示したように、所定のパターン（保護膜１６の形成パターン）に対応して凹部を有する凹版１１３を用意する。続いて、図１４（Ｂ）に示したように、凹版１１３の凹部に保護膜インク層１１０ａを充填する。この後、図１４（Ｃ）に示したように、凹版１１３にブランケット１１４を押し当てる。最後に、図１４（Ｄ）に示したように、凹版１１３からブランケット１１４を剥離し、保護膜インク層１１０ａをブランケット１１４側へ転写する。このようにして、ブランケット１１４および保護膜インク層１１０ａからなる印刷用版を形成する。これを用いて、半導体層１４（およびソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ）上に、保護膜インク層１１０ａを転写することにより、上記実施の形態と同様、半導体層１４上に保護膜１６を形成することができる。
【００４８】
＜変形例３＞
図１５は、変形例３に係る半導体装置（ＴＦＴ１１ａ，バックプレーン１ａ）の概略構成を表す断面図である。バックプレーン１ａは、上記第１の実施の形態のバックプレーン１と同様、例えば表示駆動用に用いられる回路基板である。また、ＴＦＴ１１ａは、上記第１の実施の形態のＴＦＴ１１と同様、いわゆるＢＧＴＣ構造を有する有機ＴＦＴであり、基板１０上にゲート電極１２を有し、このゲート電極１２にゲート絶縁膜１３を挟んで対向するように半導体層１４が設けられている。半導体層１４上には、一対のソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂが配設されると共に、保護膜１８が形成されている。
【００４９】
但し、本変形例では、保護膜１８が半導体層１４の直上の領域（ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ間の領域）のみを選択的に覆うように形成されており、この保護膜１８およびソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ上には、更に層間絶縁膜１９が設けられている。保護膜１８は、上記実施の形態の保護膜１６と同様の有機絶縁材料を含むものである。但し、保護膜１８の厚みは、例えば５０ｎｍ〜１０００ｎｍである。層間絶縁膜１９の構成材料としては、例えばポリビニルフェノールが挙げられる。この層間絶縁膜１９には、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂおよび表示用電極１７間の電気的接続を確保するための貫通ビアＨ１が設けられている。
【００５０】
このようなバックプレーン１ａは、例えば次のようにして製造することができる。即ち、まず上記第１の実施の形態と同様にして、基板１０上に、ゲート電極１２、ゲート絶縁膜１３、半導体層１４およびソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂを形成する。この後、保護膜１８の印刷を行う。
【００５１】
具体的には、まず、図１６（Ａ）に示したように、例えば凸版印刷により保護膜インク層１１５ａを半導体層１４上へ転写する。この際、凸版１１５としては、半導体層１４に対向する領域にのみ選択的に凸部を有しており、この凸部上に保護膜インク層１１５ａが形成されている。保護膜インク層１１５ａは、上記第１の実施の形態において説明した保護膜インク層１１０ａと同様の有機絶縁材料および有機溶媒を含んでいる。また、保護膜インク層１１０ａと同様の層状態が保持されるような粘度に設定されていることが望ましい。これにより、図１６（Ｂ）に示したように、半導体層１４上の選択的な領域にのみ保護膜１８が形成される。尚、保護膜インク層１１５ａが、保護膜インク層１１０ａと同様の有機絶縁材料および有機溶媒を含んでいることにより、上記第１の実施の形態において説明した原理と同様の原理により、本変形例においても、保護膜インク層１１５ａ中の有機溶媒によって半導体層１４の侵食が進行することを抑制することができる。
【００５２】
続いて、図１６（Ｃ）に示したように、保護膜１８およびソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ上に層間絶縁膜１９を、例えば塗布法または印刷法を用いて形成する。この際、層間配線接続用に、貫通ビアＨ１を形成する。この後、層間絶縁膜１９をリフローすることにより、貫通ビアＨ１に対応する領域にテーパを形成する。
【００５３】
本変形例のように、保護膜１８を半導体層１４の直上の領域にのみ形成するようにしてもよい。この場合にも、保護膜１８を、上記第１の実施の形態と同様、有機溶媒に可溶であると共に半導体層１４と相分離する有機絶縁膜材料により構成することにより、半導体層１４の損傷を抑制しつつ安価な有機絶縁材料を用いて保護膜１８を形成することができる。よって、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
＜変形例４＞
図１７は、変形例４に係る半導体装置（ＴＦＴ１１ｂ，バックプレーン１ｂ）の概略構成を表す断面図である。バックプレーン１ｂは、上記第１の実施の形態のバックプレーン１と同様、例えば表示駆動用に用いられる回路基板である。また、ＴＦＴ１１ｂは、上記第１の実施の形態のＴＦＴ１１と同様、半導体層１４に有機半導体を用いた有機ＴＦＴであり、この半導体層１４上には層間絶縁膜を兼ねた保護膜１６が設けられている。
【００５５】
但し、本変形例では、ＴＦＴ１１ｂが、ボトムゲート（ＢＧ）構造およびボトムコンタクト（ＢＣ）構造を有するＢＧＢＣ構造のＴＦＴとなっている。即ち、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂが半導体層１４の下部側に電気的に接続されている点において上記第１の実施の形態と異なっている。具体的には、ＴＦＴ１１ｂは、基板１０上にゲート電極１２を有し、このゲート電極１２にゲート絶縁膜１３を挟んで対向するように半導体層１４が設けられるが、この半導体層１４とゲート絶縁膜１３との間に、一対のソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂが互いに電気的に分離された状態で配設されている。保護膜１６は、これらのソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂおよび半導体層１４を覆って設けられており、ソース・ドレイン電極１５ｂに対向する領域に貫通ビアＨ１を有している。このようなＢＧＢＣ構造のＴＦＴ１１ｂにおいても、上記第１の実施の形態と同様の原理により、半導体層１４上に保護膜１６を形成することができる。
【００５６】
＜変形例５＞
また、上記変形例４において説明したＢＧＢＣ構造のＴＦＴにおいても、上記変形例３の保護膜１８および層間絶縁膜１９の構成を適用することも可能である。即ち、図１８に示したように、本変形例のバックプレーン（バックプレーン１ｃ）では、ＢＧＢＣ構造のＴＦＴ１１ｃを有すると共に、半導体層１４の直上の領域にのみ保護膜１８が設けられ、その上に層間絶縁膜１９が形成されている。このようなＢＧＢＣ構造を有するＴＦＴ１１ｃにおいても、上記第１の実施の形態と同様の原理により、半導体層１４上に保護膜１８を形成することができる。
【００５７】
＜変形例６＞
更に、上記変形例４，５において説明したようなボトムコンタクト（ＢＣ）構造を有するＴＦＴでは、半導体層１４のパターニングを、保護膜（保護膜１８ａ）を用いて行うことができる。図１９に、変形例６に係る半導体装置（ＴＦＴ１１ｄ，バックプレーン１ｄ）の概略構成を示す。このように、本変形例では、ＢＧＢＣ構造のＴＦＴ１１ｄにおいて、保護膜１８ａが半導体層１４の直上にのみ選択的に形成された構造において、半導体層１４と保護膜１８ａとが同一形状（同一パターン）により形成されている。保護膜１８ａは、上記第１の実施の形態の保護膜１６と同様の有機絶縁材料からなる。このような半導体層１４および保護膜１８ａは、例えば次のようにして形成可能である。
【００５８】
即ち、まず、基板１０上に、上記第１の実施の形態と同様にして、ゲート電極１２、ゲート絶縁膜１３を形成する。この後、図２０（Ａ）に示したように、ゲート絶縁膜１３上に、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂを、例えばスパッタ法等による全面成膜後にパターニングすることにより形成する。続いて、図２０（Ｂ）に示したように、半導体層１４を基板全面にわたって、例えば塗布法または印刷法により成膜する。この後、図２０（Ｃ）に示したように、半導体層１４上の選択的な領域（ゲート電極１２に対向する領域）に保護膜１８ａを、例えば上記第１の実施の形態等において説明したような印刷法を用いて形成する。
【００５９】
このようにして保護膜１８ａを形成した後、図２０（Ｄ）に示したように、この保護膜１８ａをマスクとして半導体層１４の不要部分を除去する。この際、半導体層１４を構成する有機半導体のみを選択的に溶かし、保護膜１８ａの構成材料（即ち半導体層１４の有機半導体と相分離する材料）については溶かさない溶液をエッチング溶液として用いる。このような溶液としては、例えば半導体層１４にＴＩＰＳペンタセン、保護膜１８ａにＰαＭＳを用いた場合には、アセトンまたはブタノールが挙げられる。本変形例のように、ＢＣ構造を有するＴＦＴ１１ｄでは、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができると共に、半導体層１４を保護膜１８ａを用いてパターニングすることも可能である。
【００６０】
＜第２の実施の形態＞
図２１は、第２の実施の形態に係る半導体装置（ＴＦＴ２１，バックプレーン２）の概略構成を表す断面図である。バックプレーン２は、上記第１の実施の形態のバックプレーン１と同様、例えば表示駆動用に用いられる回路基板であり、ＴＦＴ２１を備えている。本実施の形態では、このＴＦＴ２１が、上記第１の実施の形態と異なり、トップゲート（ＴＧ）構造を有しており、ここでは、いわゆるＴＧＴＣ構造を有している。このＴＦＴ２１では、基板１０上の選択的な領域に半導体層１４が形成されており、この半導体層１４上に、一対のソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂが電気的に分離された状態で配設されている。これらの半導体層１４およびソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂを覆って、保護膜２０が形成されており、この保護膜２０上にゲート電極１２が配設されている。ゲート電極１２上には、層間絶縁膜２１が形成されている。保護膜２０および層間絶縁膜２１には、ソース・ドレイン電極１５ｂに対向して貫通ビア（貫通孔）Ｈ２が設けられており、層間絶縁膜２１上に設けられた表示用電極１７がこの貫通ビアＨ２を通じて、ソース・ドレイン電極１５ｂと電気的に接続されるようになっている。
【００６１】
保護膜２０は、上記第１の実施の形態の保護膜１６と同様の有機絶縁材料により構成されるが、本実施の形態では、この保護膜２０がゲート絶縁膜を兼ねている。また、厚みは例えば３００ｎｍ〜１０００ｎｍとなっている。
【００６２】
本実施の形態のように、ＴＧＴＣ構造のＴＦＴ２１を備えたバックプレーン２においても、保護膜２０を、上記第１の実施の形態と同様、有機溶媒に可溶であると共に半導体層１４と相分離する有機絶縁膜材料により構成することにより、半導体層１４の損傷を抑制しつつ安価な有機絶縁材料を用いて保護膜２０を形成することができる。よって、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、保護膜２０が、ゲート絶縁膜を兼ねていることにより、保護膜２０を形成後にゲート絶縁膜を別途形成する必要がなく、保護膜１６形成後の工程を削減することができる。
【００６３】
＜変形例７＞
図２２は、変形例７に係る半導体装置（ＴＦＴ２１ａ，バックプレーン２ａ）の概略構成を表す断面図である。バックプレーン２ａは、上記第２の実施の形態のバックプレーン２と同様、例えば表示駆動用に用いられる回路基板であり、上記第２の実施の形態のＴＦＴ２１と同様のＴＧＴＣ構造を有するＴＦＴ２１ａを備えている。また、ＴＦＴ２１ａは、上記変形例３と同様、半導体層１４の直上の領域にのみ保護膜２２が形成されている。即ち、ＴＦＴ２１ａでは、基板１０上に半導体層１４が設けられ、この半導体層１４上に、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂが配設されている。保護膜２２は、半導体層１４の直上の領域（ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ間の領域）のみを選択的に覆うように形成されており、これらの保護膜２２およびソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ上に、更にゲート絶縁膜２３が設けられている。ゲート電極１２は、ゲート絶縁膜２３上に配設されており、この上に層間絶縁膜２１が形成されている。ゲート絶縁膜２３および層間絶縁膜２１には、貫通ビア（貫通孔）Ｈ２が設けられている。保護膜２２は、上記実施の形態の保護膜１６と同様の有機絶縁材料を含むものである。ゲート絶縁膜２３の構成材料としては、上述したゲート絶縁膜１３と同様のものが挙げられる。
【００６４】
本変形例のように、ＴＧＴＣ構造のＴＦＴ２１ａにおいて、保護膜２２を半導体層１４の直上の領域にのみ形成するようにしてもよい。この場合にも、保護膜２２を、上記第１，２の実施の形態と同様、有機溶媒に可溶であると共に半導体層１４と相分離する有機絶縁膜材料により構成することにより、半導体層１４の損傷を抑制しつつ安価な有機絶縁材料を用いて保護膜２２を形成することができる。よって、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
＜変形例８＞
図２３は、変形例８に係る半導体装置（ＴＦＴ２１ｂ，バックプレーン２ｂ）の概略構成を表す断面図である。バックプレーン２ｂは、上記第２の実施の形態のバックプレーン２と同様、例えば表示駆動用に用いられる回路基板である。また、ＴＦＴ２１ｂは、上記第２の実施の形態のＴＦＴ２１と同様、半導体層１４に有機半導体を用いた有機ＴＦＴであり、この半導体層１４上にはゲート絶縁膜を兼ねた保護膜２０が設けられている。
【００６６】
但し、本変形例では、ＴＦＴ２１ｂが、トップゲート（ＴＧ）構造およびボトムコンタクト（ＢＣ）構造を有するＴＧＢＣ構造のＴＦＴとなっている。即ち、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂが半導体層１４の下部側に電気的に接続されている点において上記第２の実施の形態と異なっている。具体的には、ＴＦＴ２１ｂは、基板１０と保護膜２０との間に、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂが電気的に分離された状態で設けられている。保護膜２０は、これらのソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂおよび半導体層１４を覆って設けられている。このようなＴＧＢＣ構造のＴＦＴ２１ｂにおいても、上記第１の実施の形態と同様の原理により、半導体層１４上に保護膜２０を形成することができる。
【００６７】
＜変形例９＞
また、上記変形例８において説明したＴＧＢＣ構造のＴＦＴにおいても、上記変形例７の保護膜２２およびゲート絶縁膜２３の構成を適用することも可能である。即ち、図２４に示したように、本変形例のバックプレーン（バックプレーン２ｃ）では、ＴＧＢＣ構造のＴＦＴ２１ｃを有すると共に、半導体層１４の直上の領域にのみ保護膜２２が設けられ、その上にゲート絶縁膜２３が形成されている。このようなＴＧＢＣ構造を有するＴＦＴ２１ｃにおいても、上記第１の実施の形態と同様の原理により、半導体層１４上に保護膜２２を形成することができる。
【００６８】
尚、ＴＧＢＣ構造のＴＦＴにおいても、上記変形例６のＴＦＴ１１ｄと同様、保護膜をマスクにして半導体層１４をパターニングすることも可能である。また、ＢＣ構造に限らず、ＴＣ構造（図１，図２２）においても、保護膜をマスクにして半導体層１４をパターニング可能である。但し、ＴＣ構造の場合には、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂの直下では半導体が除去されずに残る。
【００６９】
＜適用例＞
上記実施の形態等で説明したバックプレーン１（バックプレーン１ａ〜１ｃおよびバックプレーン２，２ａ〜２ｃも同様）は、表示駆動回路に使用される回路基板として好適である。尚、表示装置としては、例えば液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、電子ペーパーディスプレイ等が挙げられる。図２５に、表示駆動回路の一例について模式的に示す。
【００７０】
この表示駆動回路は、基板１０上に設けられ、表示領域Ｓに画素駆動回路１４０を有すると共に、表示領域Ｓの周辺には、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を有している。
【００７１】
画素駆動回路１４０は、例えばアクティブマトリクス方式により駆動される駆動回路である。この画素駆動回路１４０では、列方向に沿って信号線１２０Ａ、行方向に沿って走査線１３０Ａがそれぞれ複数配置されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの交差部が、各画素ＰＸＬに対応している。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を介して各画素ＰＸＬ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を介して各画素ＰＸＬに走査信号が順次供給されるようになっている。
【００７２】
また、このような表示駆動回路（表示装置）は、以下の適用例１〜６に係る電子機器に搭載することができる。電子機器としては、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機およびスマートフォン（Smartphone）等の携帯端末機器、あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器が挙げられる。言い換えると、上記バックプレーン１は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【００７３】
（適用例１）
図２６は、適用例１に係る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５１１およびフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、映像表示画面部５１０が、上記表示装置に相当する。
【００７４】
（適用例２）
図２７は、適用例２に係るデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部５２１、上記表示装置としての表示部５２２、メニュースイッチ５２３およびシャッターボタン５２４を有している。
【００７５】
（適用例３）
図２８は、適用例３に係る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５３１，文字等の入力操作のためのキーボード５３２および上記表示装置としての表示部５３３を有している。
【００７６】
（適用例４）
図２９は、適用例４に係る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５４１，この本体部５４１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５４２，撮影時のスタート／ストップスイッチ５４３および上記表示装置としての表示部５４４を有している。
【００７７】
（適用例５）
図３０は、適用例５に係る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。ディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０が、上記表示装置に相当する。
【００７８】
（適用例６）
図３１（Ａ）および図３１（Ｂ）は、適用例６に係るスマートフォンの外観を表したものである。このスマートフォンは、例えば、表示部８１０、非表示部８２０および操作部８３０を有している。操作部８３０は、図３１（Ａ）に示したように表示部８１０と同じ面（前面）に形成されていても、図３１（Ｂ）に示したように表示部８１０とは異なる面（上面）に形成されていてもよい。
【００７９】
以上、実施の形態、変形例および適用例を挙げて説明したが、本開示内容はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等において説明した各層以外にも図示しない他の層や膜を備えていてもよい。また、本開示の半導体装置の適用例としては、上述したような表示装置に限らず、光電変換素子を備えたセンサ、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ、ＩＣ（Integrated Circuit）、メモリ等にも適用可能である。
【００８０】
尚、本開示は、以下のような構成であってもよい。
（１）ゲート電極と、ゲート絶縁膜を介して前記ゲート電極と対向配置されると共に、有機半導体を含む半導体層と、前記半導体層の一部に電気的に接続され、ソースまたはドレインとして機能するソース・ドレイン電極と、前記半導体層上に設けられ、有機溶媒に可溶であると共に前記有機半導体と相分離する有機絶縁材料を含む保護膜とを備えた半導体装置。
（２）ボトムゲート構造を有する薄膜トランジスタを含む上記(1)に記載の半導体装置。
（３）前記保護膜は、前記半導体層および前記ソース・ドレイン電極を覆って設けられ、 層間絶縁膜を兼ねている上記(1)または(2)に記載の半導体装置。
（４）前記保護膜は、前記ソース・ドレイン電極に対向する選択的な領域に貫通孔を有している上記(1)〜(3)のいずれかに記載の半導体装置。
（５）前記保護膜上に、前記貫通孔を通じて前記ソース・ドレイン電極に電気的に接続された電極を備えた上記(4)に記載の半導体装置。
（６）前記保護膜および前記ソース・ドレイン電極を覆う層間絶縁膜を更に備えた上記(2)〜(5)のいずれかに記載の半導体装置。
（７）トップゲート構造を有する薄膜トランジスタを含む上記(1)に記載の半導体装置。
（８）前記保護膜は、前記半導体層および前記ソース・ドレイン電極を覆って設けられ、 前記ゲート絶縁膜を兼ねている上記(7)に記載の半導体装置。
（９）前記保護膜は、前記ソース・ドレイン電極に対向する選択的な領域に貫通孔を有し ている上記(7)または(8)に記載の半導体装置。
（１０）前記保護膜上に前記ゲート電極を覆って層間絶縁膜が設けられ、前記層間絶縁膜 上に、前記貫通孔を通じて前記ソース・ドレイン電極に電気的に接続された電極を備え た上記(9)に記載の半導体装置。
（１１）前記ゲート絶縁膜は、前記保護膜および前記ソース・ドレイン電極を覆って設け られている上記(7)〜(10)のいずれかに記載の半導体装置。
（１２）ボトムコンタクト構造を有する薄膜トランジスタを含む上記(1)〜(11)のいずれ かに記載の半導体装置。
（１３）トップコンタクト構造を有する薄膜トランジスタを含む上記(1)〜(11)のいずれ かに記載の半導体装置。
（１４）前記保護膜と前記半導体層とが互いに同一形状を有している上記(12)または(13) に記載の半導体装置。
（１５）表示駆動用のバックプレーン（Backplane）である上記(1)〜(14)のいずれかに 記載の半導体装置。
（１６）ゲート電極と、ゲート絶縁膜を介して前記ゲート電極と対向配置されると共に、有機半導体を含む半導体層と、前記半導体層の一部に電気的に接続され、ソースまたはドレインとして機能するソース・ドレイン電極と、前記半導体層上に設けられ、有機溶媒に可溶であると共に前記有機半導体と相分離する材料を含む保護膜とを備えた半導体装置を有する電子機器。
【符号の説明】
【００８１】
１，１ａ〜１ｄ，２，２ａ〜２ｃ…バックプレーン、１０…基板、１１，１１ａ〜１１ｄ，２１，２１ａ〜２１ｃ…ＴＦＴ、１２…ゲート電極、１３…ゲート絶縁膜、１４…半導体層、１５ａ，１５ｂ…ソース・ドレイン電極層、１１０…凸版、１１０ａ…保護膜インク層、Ｈ１，Ｈ２…貫通ビア。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば有機半導体を用いた薄膜トラジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を有する半導体装置およびこれを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）には、半導体層（活性層）に無機材料を用いたもの（無機ＴＦＴ）、あるいは有機材料を用いたもの（有機ＴＦＴ）など、様々な種類のものがあるが、特に有機ＴＦＴは、フレキシブルな表示装置向けの駆動素子として注目されている。
【０００３】
このような有機ＴＦＴでは、半導体層が有機溶媒によって損傷し易い（溶け易い）ことから、半導体層上に保護膜を設けるが、この保護膜としてフッ素樹脂を用いる手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようにフッ素樹脂を用いる場合には、例えばフッ素樹脂をフッ素系溶媒に溶かし、これを半導体層上に塗布して保護膜を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８６７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フッ素樹脂およびフッ素系溶媒は一般に高価であり、材料のコストが高くなってしまう。また、フッ素樹脂は撥水性を有するために、その上に更に膜形成を行う場合には、表面処理が必要となり、工程数（処理数）が増大する、という問題がある。
【０００６】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、低コストかつ簡易なプロセスで保護膜を形成することが可能な半導体装置および、そのような半導体装置を備えた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】
【０００７】
本開示の半導体装置は、ゲート電極と、ゲート絶縁膜を介してゲート電極と対向配置されると共に、有機半導体を含む半導体層と、半導体層の一部に電気的に接続され、ソースまたはドレインとして機能するソース・ドレイン電極と、半導体層上に設けられ、有機溶媒に可溶であると共に有機半導体と相分離する有機絶縁材料を含む保護膜とを備えたものである。
【０００８】
本開示の半導体装置では、半導体層上に保護膜が設けられ、この保護膜が有機溶媒に可溶であると共に有機半導体と相分離する有機絶縁材料を含んでいる。ここで保護膜は、製造プロセスにおいて、有機溶媒に溶かされた状態（溶液の状態）で半導体層上に塗布（または印刷）されることにより形成される。この際、上記溶液中の有機溶媒によって半導体層の表面側の一部が溶け出すが、この溶けた部分は上記溶液と相分離する。これにより、保護膜に有機絶縁材料を用いる場合であっても、保護膜形成時において有機溶媒による半導体層の侵食の進行が抑制される。
【０００９】
本開示の電子機器は、上記本開示の半導体装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の半導体装置および電子機器によれば、半導体層上に保護膜を設け、この保護膜が有機溶媒に可溶であると共に有機半導体と相分離する有機絶縁材料を含むようにしたので、保護膜として安価な有機絶縁材料を用いた場合であっても、保護膜形成時の有機溶媒による半導体層の損傷を抑制することができる。これにより、フッ素樹脂やフッ素系溶媒を用いて保護膜を形成する場合に比べ、材料コストが安価となり、また保護膜形成後の濡れ性制御のための表面処理も不要である。よって、低コストかつ簡易なプロセスで保護膜を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の第１の実施の形態に係る薄膜トランジスタ（ＢＧＴＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ）は、図１に示したバックプレーンの製造方法を工程順に表す断面図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は、図２に続く工程を表す断面図である。
【図４】図３に続く工程を表す断面図である。
【図５】図４に続く工程を表す断面図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は、図５に示した印刷用版の形成手順を表す断面図である。
【図７】図５，６に示した印刷用版に形成された保護膜パターンの層構造を説明するための模式図である。
【図８】（Ａ），（Ｂ）は、図５に続く工程を表す断面図である。
【図９】（Ａ），（Ｂ）は、比較例に係るバックプレーンの製造方法を説明するための断面図である。
【図１０】比較例に係る保護膜形成後の半導体層の膜状態を表す写真である。
【図１１】実施例に係る保護膜形成後の半導体層の膜状態を表す写真である。
【図１２】図８に続く工程を表す断面図である。
【図１３】変形例１に係る印刷用版の形成手順を表す断面図である。
【図１４】変形例２に係る印刷用版の形成手順を表す断面図である。
【図１５】変形例３に係る薄膜トランジスタ（ＢＧＴＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１５に示したバックプレーンの製造方法を説明するための断面図である。
【図１７】変形例４に係る薄膜トランジスタ（ＢＧＢＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図１８】変形例５に係る薄膜トランジスタ（ＢＧＢＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図１９】変形例６に係る薄膜トランジスタ（ＢＧＢＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図２０】図１９に示したバックプレーンの製造方法を説明するための断面図である。
【図２１】本開示の第２の実施の形態に係る薄膜トランジスタ（ＴＧＴＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図２２】変形例７に係る薄膜トランジスタ（ＴＧＴＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図２３】変形例８に係る薄膜トランジスタ（ＴＧＢＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図２４】変形例９に係る薄膜トランジスタ（ＴＧＢＣ構造）を含むバックプレーンの概略構成を表す断面図である。
【図２５】上記実施の形態等のバックプレーンの適用例に係る表示駆動回路を表す模式図である。
【図２６】上記実施の形態等の適用例１の外観を表す斜視図である。
【図２７】（Ａ）は適用例２の表側から見た外観を表す斜視図であり、（Ｂ）は裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図２８】適用例３の外観を表す斜視図である。
【図２９】適用例４の外観を表す斜視図である。
【図３０】（Ａ）は適用例５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。
【図３１】適用例６の外観を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示における実施形態について図面を参照して詳細に説明する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（有機半導体と相分離する材料よりなる保護膜（兼層間絶縁膜）を有するＴＦＴ（ＢＧＴＣ構造）を備えたバックプレーンの例）
２．変形例１（保護膜を反転印刷により形成する例）
３．変形例２（保護膜をグラビアオフセット印刷により形成する例）
４．変形例３（保護膜上に層間絶縁膜を設けた場合の例）
５．変形例４（他のＴＦＴ（ＢＧＢＣ構造）の例）
６．変形例５（保護膜上に層間絶縁膜を設けた場合の他のＴＦＴ（ＢＧＢＣ構造）の例）
７．変形例６（保護膜をマスクに半導体層をパターニング可能なＴＦＴ（ＢＧＢＣ構造）の例）
８．第２の実施の形態（有機半導体と相分離する材料よりなる保護膜（兼ゲート絶縁膜）を有するＴＦＴ（ＴＧＴＣ構造）を備えたバックプレーンの例）
９．変形例７（保護膜上にゲート絶縁膜を設けた場合の例）
１０．変形例８（他のＴＦＴ（ＴＧＢＣ構造）の例）
１１．変形例９（保護膜上にゲート絶縁膜を設けた場合の他のＴＦＴ（ＴＧＢＣ構造）の例）
１２．適用例（バックプレーンを備えた電子機器の例）
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
［構成］
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る半導体装置（ＴＦＴ１１，バックプレーン（Backplane）１）の概略構成を表す断面図である。バックプレーン１は、例えば表示駆動用に用いられる回路基板であり、例えば１または複数のＴＦＴ１１を有するものである。但し、ここでは１つのＴＦＴ１１のみを図示している。
【００１４】
ＴＦＴ１１は、例えばいわゆるボトムゲート（ＢＧ）構造およびトップコンタクト（ＴＣ）構造を有する（ＢＧＴＣ構造を有する）有機ＴＦＴである。ＴＦＴ１１は、基板１０上の選択的な領域にゲート電極１２を有しており、このゲート電極１２上には、ゲート絶縁膜１３を挟んで半導体層１４が設けられている。半導体層１４は、ゲート絶縁膜１３上において、ゲート電極１２と対向する選択的な領域にパターン形成されている。この半導体層１４上には、一対のソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂが半導体層１４とその一部において電気的に接続されて配設されている。
【００１５】
基板１０は、例えばポリイミド（ＰＩ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ），ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ），ポリカーボネート（ＰＣ），液晶ポリマーなどのフレキシブルなプラスチックシートからなる。あるいは、基板１０には、表面に絶縁処理が施されたステンレス（ＳＵＳ），アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ）等のフレキシブルな金属シートが用いられてもよい。但し、基板１０は、このようなフレキシブル性を発揮し得るものの他にも、ガラス基板等のリジット性を有するものであってもよい。
【００１６】
ゲート電極１２は、ＴＦＴ１１に印加されるゲート電圧（Ｖｇ）によって半導体層１４中のキャリア密度を制御すると共に、電位を供給する配線としての機能を有するものである。このゲート電極１２は、例えばアルミニウム（Ａｌ），チタン（Ｔｉ），白金（Ｐｔ），金（Ａｕ），パラジウム（Ｐｄ），クロム（Ｃｒ），ニッケル（Ｎｉ），モリブデン（Ｍｏ），ニオブ（Ｎｂ），ネオジム（Ｎｄ），ルビジウム（Ｒｂ），ロジウム（Ｒｈ），銀（Ａｇ），タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ），銅、インジウム（Ｉｎ）および錫（Ｓｎ）のうちの１種からなる単層膜、もしくはこれらのうちの２種以上からなる積層膜から構成されている。
【００１７】
ゲート絶縁膜１３は、例えばポリビニルフェノール（ＰＶＰ），ジアリルフタレート，ポリイミド，ポリメタクリル酸メチル，ポリビニルアルコール（ＰＶＡ），ポリエステル，ポリエチレン，ポリカーボネート，ポリアミド，ポリアミドイミド，ポリエーテルイミド，ポリシロキサン，ポリメタクリルアミド，ポリウレタン，ポリブタジエン，ポリスチレン，ポリ塩化ビニル，ニトリルゴム，アクリルゴム，ブチルゴム，エポキシ樹脂，フェノール樹脂，メラミン樹脂，ウレア樹脂，ノボラック樹脂，フッ素系樹脂などのうちの１種よりなる単層膜、またはそれらのうちの２種以上よりなる積層膜である。ゲート絶縁膜１３は、塗布形成後にエッチングによってパターニングされるが、材料によっては、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の印刷技術によってパターン形成してもよい。また、但し、ゲート絶縁膜１２としては、このような有機絶縁膜の他にも、酸化シリコン（ＳｉＯ2），窒素化シリコン（ＳｉＮx），酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3），酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）などの無機絶縁膜が用いられていてもよい。
【００１８】
半導体層１４は、ゲート電圧の印加によりチャネルを形成するものであり、例えばTriisopropylsilylethynyl(ＴＩＰＳ)ペンタセン，etyil-Xanthenoxanthene(etyil-ＰＸＸ)誘導体などの有機半導体よりなる。但し、有機半導体としては、この他にも、ナフタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、ルブレン、ポリチオフェン、ポリアセン、ポリフェニレンビニレン、ポリピロール、ポルフィリン、カーボンナノチューブ、フラーレン、グラフェンおよび金属フタロシアニンのうちのいずれか１種の誘導体、２種以上の混合物等が挙げられる。
【００１９】
一対のソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂは、ソース電極またはドレイン電極として機能するものであり、上記ゲート電極１２において列挙したものと同等の導電膜材料から構成されている。これらのソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂはそれぞれ、半導体層１４に電気的に接続されると共に、半導体層１４上において互いに電気的に分離されて配設されている。
【００２０】
上記のような構成を有するＴＦＴ１１では、半導体層１１上に保護膜１６が設けられている。本実施の形態では、この保護膜１６が、半導体層１１と、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂとを覆うように形成されており、層間絶縁膜を兼ねている。この保護膜１６には、ソース・ドレイン電極１５ｂに対向して貫通ビア（貫通孔）Ｈ１が設けられており、保護膜１６上に設けられた表示用電極１７がこの貫通ビアＨ１を通じて、ソース・ドレイン電極１５ｂと電気的に接続されるようになっている。
【００２１】
保護膜１６は、所定の有機溶媒に可溶であると共に、半導体層１４を構成する有機半導体と相分離する塗布型の有機絶縁材料（有機溶媒に溶けた状態において有機半導体と相分離する有機絶縁材料）により構成されている。一例としては、半導体層１４としてetyil-ＰＸＸ誘導体を用いた場合には、保護膜１６の材料としては、ポリ−α−メチルスチレン（ＰαＭＳ）等の高分子材料が好適である。また、半導体層１４としてＴＩＰＳペンタセンを用いた場合には、ＰαＭＳ、ポリスチレンまたは環状オレフィン・コポリマー等の高分子材料が好適に用いられる。これらの有機絶縁材料を溶かす有機溶媒についても、半導体層１４を構成する有機半導体と相分離する材料であることが望ましく、このような材料としては、例えばトルエン，テトラリン等が挙げられる。詳細は後述するが、上記のような有機絶縁材料を有機溶媒に溶かし、所定の粘度（乾燥状態）に保持された溶液を、半導体層１４上に塗布（または印刷）することにより、保護膜１６が形成される。尚、保護膜１６の形成後、有機溶媒は乾燥によって除去される。また、保護膜１６には、上記のような有機絶縁材料の他にも、印刷性を良くするための微粒子や界面活性剤等を含んでいてもよい。
【００２２】
保護膜１６に用いられる有機絶縁材料としては、上記材料の他にも、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、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、生分解性プラスチック、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジア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、シリコーン樹脂、及び各種ポリマーユニットを組み合わせたコポリマー等が挙げられる。このような材料の中から、半導体層１４に用いられる有機半導体と相分離する材料（所定の分子量を有する材料）を適宜選択すればよい。保護膜１６の構成材料は、また、水系材料（ＯＨ基を有するもの）でないことが望ましい。半導体層１４へのダメージを少なくするためである。
【００２３】
この保護膜１６は、例えば厚みが０．３μｍ〜１０μｍである。本実施の形態では、このような保護膜１６により、十分な半導体層１４の保護機能を発揮すると共に、層間絶縁膜を別途形成する必要がないため、ＴＦＴ１１の特性劣化を抑制すると共に、製造工程を簡易化することができる。
【００２４】
表示用電極１７は、バックプレーン１が表示駆動用に用いられる場合には、例えば画素毎に設けられる画素電極である。
【００２５】
［製造方法］
図２〜図８は、バックプレーン１の製造方法を説明するための図である。バックプレーン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）に示したように、基板１０上の選択的な領域にゲート電極１２を形成する。具体的には、まず、基板１０上の全面に、上述した導電膜材料、例えば銅を、例えばスパッタ法により堆積させた後、例えばフォトリソグラフィ法を用いたエッチングにより、所定の形状にパターニングする。
【００２７】
続いて、図２（Ｂ）に示したように、基板１０上にゲート絶縁膜１３を成膜する。具体的には、基板１０上の全面にわたって、例えばスピンコート法により、上述したゲート絶縁膜材料、例えばＰＶＰ溶液と硬化剤（メラミン樹脂）との混合物を塗布し、焼成する。
【００２８】
次いで、ゲート絶縁膜１３上に半導体層１４をパターン形成する。具体的には、まず、図３（Ａ）に示したように、基板１０の全面にわたって、上述したような有機半導体、例えばＴＩＰＳペンタセン化合物溶液を、例えばスピンコート法、ディップコート法、キャップコート法等の塗布法により成膜し、乾燥させる。この後、図３（Ｂ）に示したように、成膜した半導体層１４をエッチングによりパターニングする。但し、半導体層１４は、このような塗布法の他にも、スクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷等の印刷法を用いて形成することも可能である。あるいは、いわゆるシャドウマスクを用いた真空蒸着法により、半導体層１４をパターン形成してもよい。更には、予めゲート絶縁膜１３の表面の所定の領域（半導体層非形成領域）に撥水処理を施しておき、その上に半導体溶液を塗布することで、不要な部分をはじかせ、選択的な領域にのみ半導体層１４を塗布形成することもできる。
【００２９】
続いて、図４に示したように、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂを形成する。具体的には、まず、基板１０上の全面にわたって、上述した導電膜材料を、例えばスパッタ法により堆積させた後、例えばフォトリソグラフィ法を用いたエッチングにより、所定の形状にパターニングする。あるいは、シャドウマスクを用いた真空蒸着法により、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂをパターン形成してもよい。この他にも、グラビアオフセット印刷や反転オフセット印刷等の薄膜転写法を用いてパターン形成後、そのパターンの一部を段切れさせることにより形成することもできる。
【００３０】
（保護膜１６の形成）
次に、保護膜１６を例えば印刷法により形成する。この際、例えば図５に示したように、凸版１１０上に保護膜インク層１１０ａを有する印刷用版を用いた転写（凸版印刷）により、保護膜１６をパターン形成する。ここで、上記のような印刷用版は、例えば次のようにして用意する。図６（Ａ）に示したように、所定のパターン（保護膜１６の形成パターン）に対応して凸部を有する凸版１１０を用意し、図６（Ｂ）に示したように、この凸版１１０上に、保護膜インク層１１０ａを充填（塗布）する。尚、本実施の形態では、保護膜１６が層間絶縁膜を兼ねており、層間配線接続のための貫通ビアＨ１を有するため、保護膜インク層１１０ａのパターンは、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂに対向する領域が選択的に除去されたパターンとなっている。
【００３１】
この際、保護膜インク層１１０ａは、上述したような有機絶縁材料を有機溶媒に溶かしたものであり、凸版１１０上に充填された後、自然乾燥工程または乾燥処理工程を経て、所定時間乾燥させることにより、適度な粘性を付与することが望ましい。このときの粘度については、保護膜インク層１１０ａに用いられる有機絶縁材料の分子量や印刷法、保護膜インク層１１０ａの膜厚等に応じて適切な値に設定すればよい。
【００３２】
但し、図６（Ｂ）に示した印刷用版において、保護膜インク層１１０ａが、次のような層状態に保持されていることが望ましい。即ち、図７に模式的に示したように、保護膜インク層１１０ａのうち、下部側（凸版１１０の側）の領域が分子高含有量層Ａ、表面側（凸版１１０と反対側）の領域が分子低含有量層Ｂとなっている。換言すると、保護膜インク層１１０ａでは、有機絶縁材料が、表面側よりも凸版１１０側により多く溜まった（沈んだ）状態で保たれていることが望ましく、そのような状態を保持可能な程度に保護膜インク層１１０ａの粘度が設定されていることが望ましい。
【００３３】
このように、凸版１１０上に所定の粘度で形成された保護膜インク層１１０ａを、半導体層１４およびソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ上に転写する（図５）ことにより、図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、半導体層１４上に、有機絶縁材料よりなる保護膜１６が形成されてなる積層構造を実現することができる。具体的には、以下のような原理で保護膜１６が形成される。
【００３４】
即ち、本実施の形態では、保護膜インク層１１０ａが、上記のように有機絶縁材料を有機溶媒に溶かした溶液からなり、これが所定の層状態および粘度となるように保持されたものである。このような保護膜インク層１１０ａを、半導体層１４の表面に接触させると、まず保護膜インク層１１０ａと半導体層１４との界面（接触面）Ｓ付近において、保護膜インク層１１０ａ中の有機溶媒によって、半導体層１４の表面側の一部が溶け出す。有機溶媒中に溶け出た有機半導体は、保護膜インク層１１０ａに含まれる有機絶縁材料（および有機溶媒）と相分離する。このように、一度有機溶媒中に溶け出した有機半導体が、半導体層１４と保護膜インク層１１０ａとの界面Ｓ付近において、保護膜インク層１１０ａと相分離することにより、有機溶媒による半導体層１４の侵食の進行が抑制される。換言すると、半導体層１４に対する有機溶媒による侵食は、表面付近にのみ留まり、他の領域までは及びにくい。
【００３５】
ここで、本実施の形態の比較例として、保護膜材料として有機半導体と相分離しない材料を用いた場合の例を、図９（Ａ），（Ｂ）に示す。比較例においても、図９（Ａ）に示したように、本実施の形態と同様、基板１０１上にゲート電極１０２、ゲート絶縁膜１０３、半導体層１０４およびソース・ドレイン電極１０５ａ，１０５ｂを形成した後、保護膜を凸版印刷により形成する。但し、比較例では、本実施の形態と異なり、凸版１０６上の保護膜インク層１０６ａが、有機半導体と相分離しない有機絶縁材料および有機溶媒を含む溶液からなる。このような保護膜インク層１０６ａを半導体層１０４上に接触させると、図９（Ｂ）に示したように、保護膜インク層１０６ａ中の有機溶媒が、半導体層１０４を侵食し、半導体層１０４の一部または全部の領域１０４ａが除去されてしまい、トランジスタとして機能しなくなってしまう。
【００３６】
図１０に、この比較例における保護膜形成後の半導体層１０６の観察画像を示す。この例では、半導体層１０４が侵食され、膜非形成の領域１０４ａ（方形状（黒色の濃い部分）の領域）が形成されている。尚、黒色の薄い領域（灰色の領域）は、半導体層１０４が残っている領域である。これに対し、本実施の形態では、図１１に示したように、ほぼ均一に半導体層１４が形成されていることがわかる。但し、各例において、半導体層１４，１０４の有機半導体としては、etyil-ＰＸＸ誘導体を用い、保護膜の印刷方法は、グラビア印刷を用いた。また、実施例では、有機絶縁材料として、etyil-ＰＸＸ誘導体と相分離するＰαＭＳ（分子量１０万）、有機溶媒としてトルエンを用いた。比較例では、有機絶縁材料としてポリスチレン（分子量４千）、有機溶媒としてトルエンを用いた。尚、この比較例において使用したポリスチレンは、分子量が小さいため有機半導体と相分離しない。
【００３７】
このように本実施の形態では、保護膜１６形成の際に有機溶媒を用いた場合であっても、半導体層１４の侵食が進行しにくい。尚、保護膜１６の印刷法としては、上記のような凸版印刷の他にも、グラビア印刷、フレキソ印刷、グラビアオフセット印刷、平板オフセット印刷、水なしオフセット印刷、反転オフセット印刷およびスクリーン印刷等が挙げられる。これらのうち、グラビアオフセット印刷および反転オフセット印刷については後述する。
【００３８】
そして、保護膜１６を形成した後、図１２に示したように、保護膜１６をリフローしてテーパを形成することにより、貫通ビアＨ１を形成する。但し、このリフローは必要に応じて行えばよい（図８（Ａ）に示したような転写後の保護膜パターンをそのまま使用してもよい）。尚、貫通ビアＨ１の形成手法としては、上述したものの他にも、フォトリソグラフィ法を用いたエッチングや、レーザを用いてもよい。このような手法を用いる場合には、保護膜１６をまず塗布法により成膜してもよく、保護膜１６成膜後に貫通ビアＨ１を形成することができる。
【００３９】
最後に、保護膜１６上に、貫通ビアＨ１内をも覆うように、表示用電極１７を、例えばスパッタ法により成膜し、例えばフォトリソグラフィ法を用いたエッチングによりパターニングする。これにより、図１に示したバックプレーン１を完成する。
【００４０】
［作用・効果］
本実施の形態のバックプレーン１では、例えばＴＦＴ１１において、ゲート電極１２に所定の電位が供給されると、半導体層１４に電界が生じ（チャネルが形成され）、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ間に電流が流れ、これにより表示用電極１７へ例えば表示用の駆動電圧が供給される。
【００４１】
ここで、本実施の形態のバックプレーン１のＴＦＴ１１では、半導体層１４に有機半導体が用いられることから、有機溶媒によって損傷を受け易い。このため、一般的には、フッ素樹脂を用いて半導体保護膜を形成することが多い。この場合、フッ素樹脂をフッ素系溶剤に溶かして使用するが、これらのフッ素系材料は高価であり、またフッ素樹脂は撥水性を有するために、保護膜形成後に濡れ性制御のための表面処理が必要になる。本実施の形態では、保護膜１６の形成時において有機溶媒を使用するものの、その保護膜１６として半導体層１４と相分離する有機絶縁材料を用いているため、有機溶媒による半導体層１６の浸食の進行を抑制し、その損傷を抑制することができる。これにより、フッ素系材料を用いる場合に比べ、材料コストが安価で済むと共に、また保護膜形成後の濡れ性制御用の表面処理も不要となる。
【００４２】
また、保護膜１６の形成プロセス（転写時）では、上述のように、保護膜１６（保護膜インク層１１０ａ）と半導体層１４との界面Ｓ付近において、半導体層１４の一部が一時的に溶けた状態となり、この後有機溶媒が除去される。このため、半導体層１４と保護膜１６との界面では、これら２層同士の接触面積が増し（例えば界面が凹凸面となり）、保護膜１６の半導体層１４に対する密着性が高まる。
【００４３】
更に、本実施の形態では、バックプレーン１において、保護膜１６が半導体層１４上だけでなくソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ上にわたって十分な厚みで形成され、保護膜１６が層間絶縁膜を兼ねている。また、上述したような印刷法を用いることにより、保護膜１６（層間絶縁膜）および層間配線接続のための貫通ビアＨ１を一括形成することができる。よって、保護膜１６形成後の工程を削減することができる。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態では、半導体層１４上に、有機絶縁材料を含む保護膜１６が設けられ、有機絶縁材料としては、有機溶媒に可溶であると共に有機半導体と相分離するものが用いられる。これにより、保護膜１６として有機絶縁材料を用いた場合であっても、保護膜１６形成時の有機溶媒による半導体層の損傷を抑制することができる。これにより、フッ素樹脂やフッ素系溶媒を用いて保護膜を形成する場合に比べ、材料コストが安価となり、また保護膜形成後の濡れ性制御のための表面処理も不要となる。よって、低コストかつ簡易なプロセスで保護膜を形成することが可能となる。
【００４５】
次に、上記実施の形態の変形例（変形例１〜６）について説明する。尚、以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００４６】
＜変形例１＞
上記実施の形態では、保護膜１６の形成手法として、凸版印刷等の様々な印刷法を挙げたが、本変形例ではその他の一例として反転印刷について説明する。反転印刷による印刷用版を作製する場合には、例えば図１３（Ａ）に示したように、例えば平板状のブランケット１１１上の全面にわたって保護膜インク層１１０ａを塗布形成する。続いて、所定のパターン（保護膜１６の形成パターン）に対応して凹部を有する凹版１１２を用意し、図１３（Ｂ）に示したように、この凹版１１２の凹凸面に、ブランケット１１１上の保護膜インク層１１０ａを押し当てる。この後、図１３（Ｃ）に示したように、ブランケット１１１を凹版１１２から剥離すると、凹版１１２の凸面によって保護膜インク層１１０ａの不要部分が除去され、ブランケット１１１上に保護膜インク層１１０ａが所定のパターンで形成される。これを印刷用版として、半導体層１４（およびソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ）上に転写することにより、上記実施の形態と同様、半導体層１４上に保護膜１６を形成することができる。
【００４７】
＜変形例２＞
また、本変形例では、上記保護膜１６の印刷法の他の一例としてグラビアオフセット印刷について説明する。グラビアオフセット印刷による印刷用版を作製する場合には、例えばまず、図１４（Ａ）に示したように、所定のパターン（保護膜１６の形成パターン）に対応して凹部を有する凹版１１３を用意する。続いて、図１４（Ｂ）に示したように、凹版１１３の凹部に保護膜インク層１１０ａを充填する。この後、図１４（Ｃ）に示したように、凹版１１３にブランケット１１４を押し当てる。最後に、図１４（Ｄ）に示したように、凹版１１３からブランケット１１４を剥離し、保護膜インク層１１０ａをブランケット１１４側へ転写する。このようにして、ブランケット１１４および保護膜インク層１１０ａからなる印刷用版を形成する。これを用いて、半導体層１４（およびソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ）上に、保護膜インク層１１０ａを転写することにより、上記実施の形態と同様、半導体層１４上に保護膜１６を形成することができる。
【００４８】
＜変形例３＞
図１５は、変形例３に係る半導体装置（ＴＦＴ１１ａ，バックプレーン１ａ）の概略構成を表す断面図である。バックプレーン１ａは、上記第１の実施の形態のバックプレーン１と同様、例えば表示駆動用に用いられる回路基板である。また、ＴＦＴ１１ａは、上記第１の実施の形態のＴＦＴ１１と同様、いわゆるＢＧＴＣ構造を有する有機ＴＦＴであり、基板１０上にゲート電極１２を有し、このゲート電極１２にゲート絶縁膜１３を挟んで対向するように半導体層１４が設けられている。半導体層１４上には、一対のソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂが配設されると共に、保護膜１８が形成されている。
【００４９】
但し、本変形例では、保護膜１８が半導体層１４の直上の領域（ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ間の領域）のみを選択的に覆うように形成されており、この保護膜１８およびソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ上には、更に層間絶縁膜１９が設けられている。保護膜１８は、上記実施の形態の保護膜１６と同様の有機絶縁材料を含むものである。但し、保護膜１８の厚みは、例えば５０ｎｍ〜１０００ｎｍである。層間絶縁膜１９の構成材料としては、例えばポリビニルフェノールが挙げられる。この層間絶縁膜１９には、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂおよび表示用電極１７間の電気的接続を確保するための貫通ビアＨ１が設けられている。
【００５０】
このようなバックプレーン１ａは、例えば次のようにして製造することができる。即ち、まず上記第１の実施の形態と同様にして、基板１０上に、ゲート電極１２、ゲート絶縁膜１３、半導体層１４およびソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂを形成する。この後、保護膜１８の印刷を行う。
【００５１】
具体的には、まず、図１６（Ａ）に示したように、例えば凸版印刷により保護膜インク層１１５ａを半導体層１４上へ転写する。この際、凸版１１５としては、半導体層１４に対向する領域にのみ選択的に凸部を有しており、この凸部上に保護膜インク層１１５ａが形成されている。保護膜インク層１１５ａは、上記第１の実施の形態において説明した保護膜インク層１１０ａと同様の有機絶縁材料および有機溶媒を含んでいる。また、保護膜インク層１１０ａと同様の層状態が保持されるような粘度に設定されていることが望ましい。これにより、図１６（Ｂ）に示したように、半導体層１４上の選択的な領域にのみ保護膜１８が形成される。尚、保護膜インク層１１５ａが、保護膜インク層１１０ａと同様の有機絶縁材料および有機溶媒を含んでいることにより、上記第１の実施の形態において説明した原理と同様の原理により、本変形例においても、保護膜インク層１１５ａ中の有機溶媒によって半導体層１４の侵食が進行することを抑制することができる。
【００５２】
続いて、図１６（Ｃ）に示したように、保護膜１８およびソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ上に層間絶縁膜１９を、例えば塗布法または印刷法を用いて形成する。この際、層間配線接続用に、貫通ビアＨ１を形成する。この後、層間絶縁膜１９をリフローすることにより、貫通ビアＨ１に対応する領域にテーパを形成する。
【００５３】
本変形例のように、保護膜１８を半導体層１４の直上の領域にのみ形成するようにしてもよい。この場合にも、保護膜１８を、上記第１の実施の形態と同様、有機溶媒に可溶であると共に半導体層１４と相分離する有機絶縁膜材料により構成することにより、半導体層１４の損傷を抑制しつつ安価な有機絶縁材料を用いて保護膜１８を形成することができる。よって、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
＜変形例４＞
図１７は、変形例４に係る半導体装置（ＴＦＴ１１ｂ，バックプレーン１ｂ）の概略構成を表す断面図である。バックプレーン１ｂは、上記第１の実施の形態のバックプレーン１と同様、例えば表示駆動用に用いられる回路基板である。また、ＴＦＴ１１ｂは、上記第１の実施の形態のＴＦＴ１１と同様、半導体層１４に有機半導体を用いた有機ＴＦＴであり、この半導体層１４上には層間絶縁膜を兼ねた保護膜１６が設けられている。
【００５５】
但し、本変形例では、ＴＦＴ１１ｂが、ボトムゲート（ＢＧ）構造およびボトムコンタクト（ＢＣ）構造を有するＢＧＢＣ構造のＴＦＴとなっている。即ち、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂが半導体層１４の下部側に電気的に接続されている点において上記第１の実施の形態と異なっている。具体的には、ＴＦＴ１１ｂは、基板１０上にゲート電極１２を有し、このゲート電極１２にゲート絶縁膜１３を挟んで対向するように半導体層１４が設けられるが、この半導体層１４とゲート絶縁膜１３との間に、一対のソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂが互いに電気的に分離された状態で配設されている。保護膜１６は、これらのソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂおよび半導体層１４を覆って設けられており、ソース・ドレイン電極１５ｂに対向する領域に貫通ビアＨ１を有している。このようなＢＧＢＣ構造のＴＦＴ１１ｂにおいても、上記第１の実施の形態と同様の原理により、半導体層１４上に保護膜１６を形成することができる。
【００５６】
＜変形例５＞
また、上記変形例４において説明したＢＧＢＣ構造のＴＦＴにおいても、上記変形例３の保護膜１８および層間絶縁膜１９の構成を適用することも可能である。即ち、図１８に示したように、本変形例のバックプレーン（バックプレーン１ｃ）では、ＢＧＢＣ構造のＴＦＴ１１ｃを有すると共に、半導体層１４の直上の領域にのみ保護膜１８が設けられ、その上に層間絶縁膜１９が形成されている。このようなＢＧＢＣ構造を有するＴＦＴ１１ｃにおいても、上記第１の実施の形態と同様の原理により、半導体層１４上に保護膜１８を形成することができる。
【００５７】
＜変形例６＞
更に、上記変形例４，５において説明したようなボトムコンタクト（ＢＣ）構造を有するＴＦＴでは、半導体層１４のパターニングを、保護膜（保護膜１８ａ）を用いて行うことができる。図１９に、変形例６に係る半導体装置（ＴＦＴ１１ｄ，バックプレーン１ｄ）の概略構成を示す。このように、本変形例では、ＢＧＢＣ構造のＴＦＴ１１ｄにおいて、保護膜１８ａが半導体層１４の直上にのみ選択的に形成された構造において、半導体層１４と保護膜１８ａとが同一形状（同一パターン）により形成されている。保護膜１８ａは、上記第１の実施の形態の保護膜１６と同様の有機絶縁材料からなる。このような半導体層１４および保護膜１８ａは、例えば次のようにして形成可能である。
【００５８】
即ち、まず、基板１０上に、上記第１の実施の形態と同様にして、ゲート電極１２、ゲート絶縁膜１３を形成する。この後、図２０（Ａ）に示したように、ゲート絶縁膜１３上に、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂを、例えばスパッタ法等による全面成膜後にパターニングすることにより形成する。続いて、図２０（Ｂ）に示したように、半導体層１４を基板全面にわたって、例えば塗布法または印刷法により成膜する。この後、図２０（Ｃ）に示したように、半導体層１４上の選択的な領域（ゲート電極１２に対向する領域）に保護膜１８ａを、例えば上記第１の実施の形態等において説明したような印刷法を用いて形成する。
【００５９】
このようにして保護膜１８ａを形成した後、図２０（Ｄ）に示したように、この保護膜１８ａをマスクとして半導体層１４の不要部分を除去する。この際、半導体層１４を構成する有機半導体のみを選択的に溶かし、保護膜１８ａの構成材料（即ち半導体層１４の有機半導体と相分離する材料）については溶かさない溶液をエッチング溶液として用いる。このような溶液としては、例えば半導体層１４にＴＩＰＳペンタセン、保護膜１８ａにＰαＭＳを用いた場合には、アセトンまたはブタノールが挙げられる。本変形例のように、ＢＣ構造を有するＴＦＴ１１ｄでは、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができると共に、半導体層１４を保護膜１８ａを用いてパターニングすることも可能である。
【００６０】
＜第２の実施の形態＞
図２１は、第２の実施の形態に係る半導体装置（ＴＦＴ２１，バックプレーン２）の概略構成を表す断面図である。バックプレーン２は、上記第１の実施の形態のバックプレーン１と同様、例えば表示駆動用に用いられる回路基板であり、ＴＦＴ２１を備えている。本実施の形態では、このＴＦＴ２１が、上記第１の実施の形態と異なり、トップゲート（ＴＧ）構造を有しており、ここでは、いわゆるＴＧＴＣ構造を有している。このＴＦＴ２１では、基板１０上の選択的な領域に半導体層１４が形成されており、この半導体層１４上に、一対のソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂが電気的に分離された状態で配設されている。これらの半導体層１４およびソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂを覆って、保護膜２０が形成されており、この保護膜２０上にゲート電極１２が配設されている。ゲート電極１２上には、層間絶縁膜２１が形成されている。保護膜２０および層間絶縁膜２１には、ソース・ドレイン電極１５ｂに対向して貫通ビア（貫通孔）Ｈ２が設けられており、層間絶縁膜２１上に設けられた表示用電極１７がこの貫通ビアＨ２を通じて、ソース・ドレイン電極１５ｂと電気的に接続されるようになっている。
【００６１】
保護膜２０は、上記第１の実施の形態の保護膜１６と同様の有機絶縁材料により構成されるが、本実施の形態では、この保護膜２０がゲート絶縁膜を兼ねている。また、厚みは例えば３００ｎｍ〜１０００ｎｍとなっている。
【００６２】
本実施の形態のように、ＴＧＴＣ構造のＴＦＴ２１を備えたバックプレーン２においても、保護膜２０を、上記第１の実施の形態と同様、有機溶媒に可溶であると共に半導体層１４と相分離する有機絶縁膜材料により構成することにより、半導体層１４の損傷を抑制しつつ安価な有機絶縁材料を用いて保護膜２０を形成することができる。よって、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、保護膜２０が、ゲート絶縁膜を兼ねていることにより、保護膜２０を形成後にゲート絶縁膜を別途形成する必要がなく、保護膜１６形成後の工程を削減することができる。
【００６３】
＜変形例７＞
図２２は、変形例７に係る半導体装置（ＴＦＴ２１ａ，バックプレーン２ａ）の概略構成を表す断面図である。バックプレーン２ａは、上記第２の実施の形態のバックプレーン２と同様、例えば表示駆動用に用いられる回路基板であり、上記第２の実施の形態のＴＦＴ２１と同様のＴＧＴＣ構造を有するＴＦＴ２１ａを備えている。また、ＴＦＴ２１ａは、上記変形例３と同様、半導体層１４の直上の領域にのみ保護膜２２が形成されている。即ち、ＴＦＴ２１ａでは、基板１０上に半導体層１４が設けられ、この半導体層１４上に、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂが配設されている。保護膜２２は、半導体層１４の直上の領域（ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ間の領域）のみを選択的に覆うように形成されており、これらの保護膜２２およびソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂ上に、更にゲート絶縁膜２３が設けられている。ゲート電極１２は、ゲート絶縁膜２３上に配設されており、この上に層間絶縁膜２１が形成されている。ゲート絶縁膜２３および層間絶縁膜２１には、貫通ビア（貫通孔）Ｈ２が設けられている。保護膜２２は、上記実施の形態の保護膜１６と同様の有機絶縁材料を含むものである。ゲート絶縁膜２３の構成材料としては、上述したゲート絶縁膜１３と同様のものが挙げられる。
【００６４】
本変形例のように、ＴＧＴＣ構造のＴＦＴ２１ａにおいて、保護膜２２を半導体層１４の直上の領域にのみ形成するようにしてもよい。この場合にも、保護膜２２を、上記第１，２の実施の形態と同様、有機溶媒に可溶であると共に半導体層１４と相分離する有機絶縁膜材料により構成することにより、半導体層１４の損傷を抑制しつつ安価な有機絶縁材料を用いて保護膜２２を形成することができる。よって、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
＜変形例８＞
図２３は、変形例８に係る半導体装置（ＴＦＴ２１ｂ，バックプレーン２ｂ）の概略構成を表す断面図である。バックプレーン２ｂは、上記第２の実施の形態のバックプレーン２と同様、例えば表示駆動用に用いられる回路基板である。また、ＴＦＴ２１ｂは、上記第２の実施の形態のＴＦＴ２１と同様、半導体層１４に有機半導体を用いた有機ＴＦＴであり、この半導体層１４上にはゲート絶縁膜を兼ねた保護膜２０が設けられている。
【００６６】
但し、本変形例では、ＴＦＴ２１ｂが、トップゲート（ＴＧ）構造およびボトムコンタクト（ＢＣ）構造を有するＴＧＢＣ構造のＴＦＴとなっている。即ち、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂが半導体層１４の下部側に電気的に接続されている点において上記第２の実施の形態と異なっている。具体的には、ＴＦＴ２１ｂは、基板１０と保護膜２０との間に、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂが電気的に分離された状態で設けられている。保護膜２０は、これらのソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂおよび半導体層１４を覆って設けられている。このようなＴＧＢＣ構造のＴＦＴ２１ｂにおいても、上記第１の実施の形態と同様の原理により、半導体層１４上に保護膜２０を形成することができる。
【００６７】
＜変形例９＞
また、上記変形例８において説明したＴＧＢＣ構造のＴＦＴにおいても、上記変形例７の保護膜２２およびゲート絶縁膜２３の構成を適用することも可能である。即ち、図２４に示したように、本変形例のバックプレーン（バックプレーン２ｃ）では、ＴＧＢＣ構造のＴＦＴ２１ｃを有すると共に、半導体層１４の直上の領域にのみ保護膜２２が設けられ、その上にゲート絶縁膜２３が形成されている。このようなＴＧＢＣ構造を有するＴＦＴ２１ｃにおいても、上記第１の実施の形態と同様の原理により、半導体層１４上に保護膜２２を形成することができる。
【００６８】
尚、ＴＧＢＣ構造のＴＦＴにおいても、上記変形例６のＴＦＴ１１ｄと同様、保護膜をマスクにして半導体層１４をパターニングすることも可能である。また、ＢＣ構造に限らず、ＴＣ構造（図１，図２２）においても、保護膜をマスクにして半導体層１４をパターニング可能である。但し、ＴＣ構造の場合には、ソース・ドレイン電極１５ａ，１５ｂの直下では半導体が除去されずに残る。
【００６９】
＜適用例＞
上記実施の形態等で説明したバックプレーン１（バックプレーン１ａ〜１ｃおよびバックプレーン２，２ａ〜２ｃも同様）は、表示駆動回路に使用される回路基板として好適である。尚、表示装置としては、例えば液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、電子ペーパーディスプレイ等が挙げられる。図２５に、表示駆動回路の一例について模式的に示す。
【００７０】
この表示駆動回路は、基板１０上に設けられ、表示領域Ｓに画素駆動回路１４０を有すると共に、表示領域Ｓの周辺には、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を有している。
【００７１】
画素駆動回路１４０は、例えばアクティブマトリクス方式により駆動される駆動回路である。この画素駆動回路１４０では、列方向に沿って信号線１２０Ａ、行方向に沿って走査線１３０Ａがそれぞれ複数配置されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの交差部が、各画素ＰＸＬに対応している。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を介して各画素ＰＸＬ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を介して各画素ＰＸＬに走査信号が順次供給されるようになっている。
【００７２】
また、このような表示駆動回路（表示装置）は、以下の適用例１〜６に係る電子機器に搭載することができる。電子機器としては、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機およびスマートフォン（Smartphone）等の携帯端末機器、あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器が挙げられる。言い換えると、上記バックプレーン１は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【００７３】
（適用例１）
図２６は、適用例１に係る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５１１およびフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、映像表示画面部５１０が、上記表示装置に相当する。
【００７４】
（適用例２）
図２７は、適用例２に係るデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部５２１、上記表示装置としての表示部５２２、メニュースイッチ５２３およびシャッターボタン５２４を有している。
【００７５】
（適用例３）
図２８は、適用例３に係る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５３１，文字等の入力操作のためのキーボード５３２および上記表示装置としての表示部５３３を有している。
【００７６】
（適用例４）
図２９は、適用例４に係る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５４１，この本体部５４１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５４２，撮影時のスタート／ストップスイッチ５４３および上記表示装置としての表示部５４４を有している。
【００７７】
（適用例５）
図３０は、適用例５に係る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。ディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０が、上記表示装置に相当する。
【００７８】
（適用例６）
図３１（Ａ）および図３１（Ｂ）は、適用例６に係るスマートフォンの外観を表したものである。このスマートフォンは、例えば、表示部８１０、非表示部８２０および操作部８３０を有している。操作部８３０は、図３１（Ａ）に示したように表示部８１０と同じ面（前面）に形成されていても、図３１（Ｂ）に示したように表示部８１０とは異なる面（上面）に形成されていてもよい。
【００７９】
以上、実施の形態、変形例および適用例を挙げて説明したが、本開示内容はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等において説明した各層以外にも図示しない他の層や膜を備えていてもよい。また、本開示の半導体装置の適用例としては、上述したような表示装置に限らず、光電変換素子を備えたセンサ、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグ、ＩＣ（Integrated Circuit）、メモリ等にも適用可能である。
【００８０】
尚、本開示は、以下のような構成であってもよい。
（１）ゲート電極と、ゲート絶縁膜を介して前記ゲート電極と対向配置されると共に、有機半導体を含む半導体層と、前記半導体層の一部に電気的に接続され、ソースまたはドレインとして機能するソース・ドレイン電極と、前記半導体層上に設けられ、有機溶媒に可溶であると共に前記有機半導体と相分離する有機絶縁材料を含む保護膜とを備えた半導体装置。
（２）ボトムゲート構造を有する薄膜トランジスタを含む上記(1)に記載の半導体装置。
（３）前記保護膜は、前記半導体層および前記ソース・ドレイン電極を覆って設けられ、 層間絶縁膜を兼ねている上記(1)または(2)に記載の半導体装置。
（４）前記保護膜は、前記ソース・ドレイン電極に対向する選択的な領域に貫通孔を有している上記(1)〜(3)のいずれかに記載の半導体装置。
（５）前記保護膜上に、前記貫通孔を通じて前記ソース・ドレイン電極に電気的に接続された電極を備えた上記(4)に記載の半導体装置。
（６）前記保護膜および前記ソース・ドレイン電極を覆う層間絶縁膜を更に備えた上記(2)〜(5)のいずれかに記載の半導体装置。
（７）トップゲート構造を有する薄膜トランジスタを含む上記(1)に記載の半導体装置。
（８）前記保護膜は、前記半導体層および前記ソース・ドレイン電極を覆って設けられ、 前記ゲート絶縁膜を兼ねている上記(7)に記載の半導体装置。
（９）前記保護膜は、前記ソース・ドレイン電極に対向する選択的な領域に貫通孔を有し ている上記(7)または(8)に記載の半導体装置。
（１０）前記保護膜上に前記ゲート電極を覆って層間絶縁膜が設けられ、前記層間絶縁膜 上に、前記貫通孔を通じて前記ソース・ドレイン電極に電気的に接続された電極を備え た上記(9)に記載の半導体装置。
（１１）前記ゲート絶縁膜は、前記保護膜および前記ソース・ドレイン電極を覆って設け られている上記(7)〜(10)のいずれかに記載の半導体装置。
（１２）ボトムコンタクト構造を有する薄膜トランジスタを含む上記(1)〜(11)のいずれ かに記載の半導体装置。
（１３）トップコンタクト構造を有する薄膜トランジスタを含む上記(1)〜(11)のいずれ かに記載の半導体装置。
（１４）前記保護膜と前記半導体層とが互いに同一形状を有している上記(12)または(13) に記載の半導体装置。
（１５）表示駆動用のバックプレーン（Backplane）である上記(1)〜(14)のいずれかに 記載の半導体装置。
（１６）ゲート電極と、ゲート絶縁膜を介して前記ゲート電極と対向配置されると共に、有機半導体を含む半導体層と、前記半導体層の一部に電気的に接続され、ソースまたはドレインとして機能するソース・ドレイン電極と、前記半導体層上に設けられ、有機溶媒に可溶であると共に前記有機半導体と相分離する材料を含む保護膜とを備えた半導体装置を有する電子機器。
【符号の説明】
【００８１】
１，１ａ〜１ｄ，２，２ａ〜２ｃ…バックプレーン、１０…基板、１１，１１ａ〜１１ｄ，２１，２１ａ〜２１ｃ…ＴＦＴ、１２…ゲート電極、１３…ゲート絶縁膜、１４…半導体層、１５ａ，１５ｂ…ソース・ドレイン電極層、１１０…凸版、１１０ａ…保護膜インク層、Ｈ１，Ｈ２…貫通ビア。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート電極と、
ゲート絶縁膜を介して前記ゲート電極と対向配置されると共に、有機半導体を含む半導体層と、
前記半導体層の一部に電気的に接続され、ソースまたはドレインとして機能するソース・ドレイン電極と、
前記半導体層上に設けられ、有機溶媒に可溶であると共に前記有機半導体と相分離する有機絶縁材料を含む保護膜と
を備えた半導体装置。
【請求項２】
ボトムゲート構造を有する薄膜トランジスタを含む
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記保護膜は、前記半導体層および前記ソース・ドレイン電極を覆って設けられ、層間絶縁膜を兼ねている
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記保護膜は、前記ソース・ドレイン電極に対向する選択的な領域に貫通孔を有している
請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記保護膜上に、前記貫通孔を通じて前記ソース・ドレイン電極に電気的に接続された電極を備えた
請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記保護膜および前記ソース・ドレイン電極を覆う層間絶縁膜を更に備えた
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項７】
トップゲート構造を有する薄膜トランジスタを含む
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記保護膜は、前記半導体層および前記ソース・ドレイン電極を覆って設けられ、前記ゲート絶縁膜を兼ねている
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記保護膜は、前記ソース・ドレイン電極に対向する選択的な領域に貫通孔を有している
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記保護膜上に前記ゲート電極を覆って層間絶縁膜が設けられ、
前記層間絶縁膜上に、前記貫通孔を通じて前記ソース・ドレイン電極に電気的に接続された電極を備えた
請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記ゲート絶縁膜は、前記保護膜および前記ソース・ドレイン電極を覆って設けられている
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項１２】
ボトムコンタクト構造を有する薄膜トランジスタを含む
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
トップコンタクト構造を有する薄膜トランジスタを含む
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記保護膜と前記半導体層とが互いに同一形状を有している
請求項１２に記載の半導体装置。
【請求項１５】
表示駆動用のバックプレーン（Backplane）である
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１６】
ゲート電極と、
ゲート絶縁膜を介して前記ゲート電極と対向配置されると共に、有機半導体を含む半導体層と、
前記半導体層の一部に電気的に接続され、ソースまたはドレインとして機能するソース・ドレイン電極と、
前記半導体層上に設けられ、有機溶媒に可溶であると共に前記有機半導体と相分離する材料を含む保護膜と
を備えた半導体装置を有する電子機器。
【請求項１】
ゲート電極と、
ゲート絶縁膜を介して前記ゲート電極と対向配置されると共に、有機半導体を含む半導体層と、
前記半導体層の一部に電気的に接続され、ソースまたはドレインとして機能するソース・ドレイン電極と、
前記半導体層上に設けられ、有機溶媒に可溶であると共に前記有機半導体と相分離する有機絶縁材料を含む保護膜と
を備えた半導体装置。
【請求項２】
ボトムゲート構造を有する薄膜トランジスタを含む
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記保護膜は、前記半導体層および前記ソース・ドレイン電極を覆って設けられ、層間絶縁膜を兼ねている
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記保護膜は、前記ソース・ドレイン電極に対向する選択的な領域に貫通孔を有している
請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記保護膜上に、前記貫通孔を通じて前記ソース・ドレイン電極に電気的に接続された電極を備えた
請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記保護膜および前記ソース・ドレイン電極を覆う層間絶縁膜を更に備えた
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項７】
トップゲート構造を有する薄膜トランジスタを含む
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記保護膜は、前記半導体層および前記ソース・ドレイン電極を覆って設けられ、前記ゲート絶縁膜を兼ねている
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記保護膜は、前記ソース・ドレイン電極に対向する選択的な領域に貫通孔を有している
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記保護膜上に前記ゲート電極を覆って層間絶縁膜が設けられ、
前記層間絶縁膜上に、前記貫通孔を通じて前記ソース・ドレイン電極に電気的に接続された電極を備えた
請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記ゲート絶縁膜は、前記保護膜および前記ソース・ドレイン電極を覆って設けられている
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項１２】
ボトムコンタクト構造を有する薄膜トランジスタを含む
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
トップコンタクト構造を有する薄膜トランジスタを含む
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記保護膜と前記半導体層とが互いに同一形状を有している
請求項１２に記載の半導体装置。
【請求項１５】
表示駆動用のバックプレーン（Backplane）である
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１６】
ゲート電極と、
ゲート絶縁膜を介して前記ゲート電極と対向配置されると共に、有機半導体を含む半導体層と、
前記半導体層の一部に電気的に接続され、ソースまたはドレインとして機能するソース・ドレイン電極と、
前記半導体層上に設けられ、有機溶媒に可溶であると共に前記有機半導体と相分離する材料を含む保護膜と
を備えた半導体装置を有する電子機器。
【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１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【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１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２０１３−１０５９５０（Ｐ２０１３−１０５９５０Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４９８４４（Ｐ２０１１−２４９８４４）
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【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５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１５日（２０１１．１１．１５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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