有機半導體元件及其製造方法

2023-05-22 00:59:46 3

專利名稱：有機半導體元件及其製造方法
技術領域：
本發明涉及包含具有半導體特性的有機化合物的有機半導體元件及其製造方法。
背景技術：
作為形成由無機材料或有機材料構成的薄膜的圖形的方法，已經公知有光刻法、使用掩模的蒸鍍法等。
光刻法在基板上形成薄膜後，在薄膜上按照預定的圖形形成光致抗蝕劑，通過溼式蝕刻處理或乾式蝕刻處理去除未被抗蝕劑覆蓋的薄膜部分，剝離抗蝕劑形成薄膜的圖形。
使用掩模的蒸鍍法在基板上緊密附著具有預定的開口圖形的掩模，通過該開口蒸鍍薄膜材料，去除該掩模，在基板上形成薄膜的圖形。
使用上述方法，形成LSI等的半導體裝置、LCD、有機電致發光(以下稱為有機EL)等的顯示裝置等。

發明內容
使用上述的現有技術的薄膜形成方法層疊多層具有圖形的薄膜時，在每次形成薄膜時都需要去除掩模和抗蝕劑的工序。
由於抗蝕劑的去除使用溶劑等藥品，所以在薄膜材料沒有抗藥性時，使用光刻法形成由該薄膜材料構成的層的圖形是很困難的。
並且，在去除掩模時，附著在掩模上的蒸鍍材料從掩模上脫落，有時該脫落物將汙染薄膜。
在本發明將要解決的課題中列舉上述問題作為一例。
本發明的有機半導體元件，具有包括第1電極的第1結構部；包含具有半導體特性的有機化合物的有機半導體層；隔著所述有機半導體層與所述第1結構部相對並且包括第2電極的第2結構部，其特徵在於，所述第2結構部包含由具有耐蝕特性的材料構成的掩模部，以所述掩模部作為掩模對所述有機半導體層進行蝕刻處理而形成圖形。
本發明的有機半導體元件的製造方法，該半導體元件具有包括第1電極的第1結構部；包含具有半導體特性的有機化合物的有機半導體層；隔著所述有機半導體層與所述第1結構部相對並且包括第2電極的第2結構部，該製造方法的特徵在於，包括形成所述第1結構部的第1結構部形成工序；在所述第1結構部上形成所述有機半導體層的有機半導體層形成工序；在所述有機半導體層上形成第2結構部的第2結構部形成工序，所述第2結構部形成工序包括形成由具有耐蝕特性的材料構成的掩模部的掩模部形成工序；把所述掩模部作為掩模，進行所述有機半導體層的蝕刻處理的蝕刻工序。


圖1是表示本發明的有機半導體元件的剖視圖。
圖2是表示本發明的有機半導體元件的變形例的剖視圖。
圖3是表示本發明的有機半導體元件的變形例的剖視圖。
圖4是按順序表示本發明的有機半導體元件的製造方法的處理工序的剖視圖。
圖5是表示進行各向同性蝕刻時產生的側面腐蝕的剖視圖。
圖6是表示本發明的有機半導體元件的製造方法的變形例的剖視圖。
圖7是表示本發明的有機EL顯示面板的製造方法的剖視圖。
圖8是表示本發明的全彩色顯示面板的製造方法的剖視圖。
圖9是表示本發明的全彩色顯示面板的製造方法的變形例的剖視圖。
圖10是表示本發明的有機EL顯示面板的製造方法的變形例的剖視圖。
圖11是表示本發明的有機EL顯示面板的製造方法的變形例的剖視圖。
圖12是表示本發明的有機EL顯示面板的製造方法的變形例的剖視圖。
圖13是表示本發明的有機TFT的製造方法的剖視圖。
具體實施例方式
以下，參照

本發明的實施例。
如圖1所示，本發明的有機半導體元件1具有由樹脂等的基板材料構成的基板2。基板2隻要至少其表面具有絕緣特性即可，例如可以由玻璃、表面氧化的矽片等的絕緣材料構成。另外，基板2也可以具有撓性。並且，基板2也可以是透明的。
在基板2上設置有包括第1電極的第1結構部3。第1電極由金屬等的低電阻材料構成。另外，第1結構部3也可以由透明材料構成。並且，還可以包括由具有防潮性的材料構成的保護層。
在第1結構部3上的一部分上設置有包含具有半導體特性的有機化合物的有機半導體層4。有機半導體層4可以包括具有電致發光特性的發光層。並且，還可以包括用於提高該發光層的發光效率的功能層。該功能層包括由低分子有機化合物或高分子有機化合物構成的有機化合物層，也可以組合由低分子化合物構成的層和由高分子化合物構成的層來形成。
在有機半導體層4上設置有包括第2電極的第2結構部5。第2電極由金屬等的低電阻材料構成。另外，第2結構部5可以是透明的。第2結構部5也可以包括具有絕緣特性的絕緣層。
第2結構部5包括由耐腐蝕特性等的耐蝕特性優於有機半導體層3的材料構成的掩模部。掩模部可以由金屬和金屬氧化物等的無機化合物構成。也可以是第2電極作為掩模部。
這樣構成的有機半導體元件1通過把掩模部作為掩模來進行蝕刻處理，形成有機半導體層的圖形。這樣構成的有機半導體元件不會在有機半導體層和掩模部之間產生錯位。
如果有機半導體層包括發光層，則上述的有機半導體元件為有機EL元件。
另外，第2結構部5也可以包括具有防止有機半導體元件劣化等的功能的保護部。保護部可以由樹脂、金屬氧化物、金屬氮化物等具有防潮性的材料構成。並且，可以層疊多層由上述材料構成的層來形成該保護部。
也可以是上述的保護部作為掩模部。例如如圖2所示，有機半導體裝置1A的第2結構部由第2電極6和保護層7構成。由於把保護層7作為掩模進行蝕刻處理，所以有機半導體層4的圖形可以對應於保護層7的圖形而形成。根據這種結構，通過變更保護層的圖形，可以變更有機半導體元件的形狀。
另外，第1結構部也可以包括多個電極。例如如圖3所示，第1結構部由第1電極8和第3電極9構成，第1電極8和第3電極9可以是源極和漏極。並且，第2結構部可以包括設在有機半導體層4上的柵絕緣層10和設在柵絕緣層10上的柵極11。這樣構成的有機半導體元件為有機薄膜電晶體(以下稱為有機TFT)。
下面，說明上述的有機半導體元件的製造方法。
如圖4所示，本發明的有機半導體器件的製造方法包括第1結構部形成工序(圖4(a))，該第1結構部形成工序在基板2上形成包括電極的第1結構部3。第1結構部形成工序是通過使用濺射法、CVD法、印刷法等的成膜手段形成第1結構部的工序。該成膜手段也可以包括使用光刻法等的薄膜圖形形成方法形成薄膜圖形的圖形形成手段。
在第1結構部3上的至少一部分上進行成膜有機半導體層4的有機半導體層形成工序(圖4(b))。有機半導體層形成工序是使用旋塗法、刮刀塗布法、蒸鍍法、印刷法、噴射法等各種成膜方法成膜有機半導體層4的工序。如果是高分子化合物等的難以採用蒸鍍法的材料，可以使用旋塗法和刮刀塗布法，形成膜厚均勻的有機半導體層4。另外，有機半導體層4的形成也可以組合上述的成膜方法來進行。
在有機半導體層4上進行形成包括電極的第2結構部5的第2結構部形成工序(圖4(c))。支撐第2結構部5的有機半導體層4一般不具有耐熱性，所以第2結構部形成工序優選不包括高溫加熱有機半導體層的工序，例如可以是通過使用蒸鍍法的成膜手段進行成膜的工序。
第2結構部形成工序包括形成由具有耐蝕特性的材料構成的掩模部的掩模部形成工序。掩模部形成工序例如可以是形成第2電極的第2電極形成工序。
在掩模部形成工序之後，實施通過蝕刻去除未被掩模部覆蓋的有機半導體層4的蝕刻工序(圖4(d))。蝕刻工序可以使用採用了乾式蝕刻法或溼式蝕刻法的蝕刻手段。
乾式蝕刻是利用活性氣體(蝕刻氣體)對對象物進行化學或物理蝕刻的方法。作為蝕刻氣體，例如有臭氧(O3)、氧氣(O2)、氬氣(Ar)、四氟化碳(CF4)、或它們的混合氣體。基於乾式蝕刻的蝕刻工序是利用臭氧分解有機化合物的工序，該臭氧例如是通過向含有氧氣的氣體照射紫外線(UV)而產生的。並且，乾式蝕刻工序也可以是將有機化合物暴露於等離子體化的氣體中來分解該有機化合物的工序。並且，蝕刻工序還可以是使離子化的蝕刻氣體加速碰撞來進行蝕刻的反應離子蝕刻(RIE)工序。
溼式蝕刻是利用可以溶解由有機化合物構成的薄膜的蝕刻液化學或物理地去除對象物的方法。蝕刻液例如是可以溶解有機半導體層的有機溶劑。並且，蝕刻液也可以含有分解有機半導體層的有機化合物的成分。
另外，上述的乾式蝕刻和溼式蝕刻的蝕刻工序均優選在被蝕刻基板的周圍沒有水分的環境下進行，例如在充滿了惰性氣體的環境或真空下進行。通過在這種狀態下進行蝕刻，可以防止有機半導體因水分而劣化。
如果有機半導體層不具有耐熱性，則在蝕刻工序中需要防止因加熱造成的材料劣化。例如，蝕刻工序的最高溫度優選設定為低於有機層的玻璃化轉變溫度(Tg)、熔點、升華溫度的溫度。
在蝕刻工序中，如果掩模部被暴露於蝕刻氣體和蝕刻液中，則掩模部有時產生劣化。例如，如果掩模部是金屬等易氧化的材料，則在使用臭氧等氧化性物質進行蝕刻時，該金屬將被氧化。為了防止掩模部的氧化，優選不使用氧化性物質或設為較小的濃度。
並且，在與有機半導體層同時地去除掩模部的一部分的情況下，在掩模部上產生形成有貫通掩模部的細微孔等的損傷。這種損傷在對於掩模部的蝕刻速度/對於有機功能層的蝕刻速度所表示的蝕刻率比越大時越容易產生。因此，蝕刻率比優選為小於等於1/5，更優選為小於等於1/20，最優選為小於等於1/100。另外，參照蝕刻率比，並考慮通過蝕刻而被去除的厚度來確定掩模部的厚度。
另外，蝕刻工序也可以通過蝕刻去除未被掩模部覆蓋的部分的有機半導體層的一部分。例如，如果有機半導體層由多個有機化合物層構成，則蝕刻工序也可以是蝕刻至少一層有機化合物層的工序。
在蝕刻工序之後，還可以形成由具有防潮性的材料構成的保護層等的功能層。
經過上述工序，可以獲得有機半導體元件1(圖4(e))。
根據這種成膜方法，掩模部在實施蝕刻時用作掩模而且構成有機半導體元件，所以不需要另外製作掩模的工序。並且，由於不需要現有技術中實施的掩模去除工序，所以能夠削減工序數量。
並且，即使不暴露於溶劑或水中也能夠形成圖形，所以能夠形成由沒有耐水性的材料構成的有機半導體層的圖形。
另外，在蝕刻工序中的蝕刻是以各向同性方式進行的情況下，如圖5所示，支撐掩模部13的有機半導體層4由於從掩模部13的端部向橫向進行腐蝕的所謂側面腐蝕，從而小於掩模部13的寬度。
如果掩模部13是第2電極，則在第2電極的端部和第1電極12之間產生因放電導致的短路。可以在第2電極和第1電極之間設置用於防止這種短路的短路防止層。形成短路防止層的短路防止層形成工序在第1結構部形成工序和第2結構部形成工序之間實施。
例如如圖6所示，可以在第1電極形成工序(圖6(a))之後，實施形成由絕緣材料構成的短路防止層14的短路防止層形成工序(圖6(b))。短路防止層形成工序例如可以是在用濺射法等的成膜方法進行成膜之後，通過使用光刻法的圖形形成手段，在第1電極12上形成短路防止層14的工序。並且，短路防止層形成工序也可以是在配置了感光性材料之後向預定圖形照射光來形成短路防止層14的工序。作為短路防止層14的材料，可以使用具有耐蝕特性的金屬氧化物、金屬氮化物等的無機化合物。並且，聚醯亞胺、光致抗蝕劑等的有機化合物也可以用作為絕緣層材料。
在短路防止層形成工序之後，依次實施有機功能層形成工序(圖6(c))和第2電極形成工序(圖6(d))，把第2電極作為掩模進行蝕刻(圖6(e))，獲得有機半導體元件1B。
下面，對使用上述的製造方法製造包括多個有機EL元件的有機EL顯示面板的方法進行說明。
如圖7所示，進行在由透明玻璃構成的基板2上形成陽極15的陽極形成工序(圖7(a))。陽極形成工序包括使用濺射法成膜1500厚的氧化銦錫(以下稱為ITO)層的成膜工序；使這種ITO層形成為預定圖形的圖形形成工序。圖形形成工序是這樣一種工序例如在ITO層上以預定的圖形形成東京應化工業公司制的光致抗蝕劑AZ6112，並浸漬於氯化亞鐵水溶液和鹽酸的混合溶液中，去除未被抗蝕劑覆蓋的部分的ITO。
另外，陽極可以由氧化銦鋅(以下稱為IZO)、Au、Pd等功函數較大的材料構成。
在設有陽極15的基板2上，進行設置用於和外部電路連接的引出電極16的引出電極形成工序(圖7(b))。引出電極形成工序包括使用濺射法成膜1500厚的鉻(Cr)層的成膜工序；使該Cr層形成為預定圖形的圖形形成工序。圖形形成工序是這樣一種工序例如在Cr層上以預定的圖形形成東京應化工業公司制的光致抗蝕劑AZ6112，並浸漬於硝酸鈰氨水溶液中，去除為被抗蝕劑覆蓋的部分的Cr。
在引出電極形成工序之後，進行形成至少包括一層或一層以上的發光層的有機功能層17的有機功能層形成工序(圖7(c))。有機功能層可以包括空穴注入層、空穴輸送層、電子注入層、電子輸送層等的功能層。該功能層可以包括LiF等的無機化合物。
有機功能層形成工序例如包括下述工序旋塗溶解在N，N-二甲基甲醯胺(DMF)有機溶劑中而且添加了酸的聚苯胺衍生物溶液，形成於基板的大致整個表面上。然後，進行依次層疊250厚的α-NPD(N，N』-二-1-萘基-N，N』-二苯基-(1，1』-聯苯)-4，4』-二胺)、和600厚的Alq3(三(8-羥基)鋁)的工序。這種層疊工序例如是採用使用了掩模的蒸鍍法形成像素區域的工序。
有機功能層形成工序包括將引出電極16上的有機功能層17去除一部分而形成窗口部18的窗口部形成工序(圖7(d))。窗口部形成工序例如是向有機功能層照射雷射的工序。雷射的波長優選使用支撐有機功能層的引出電極和基板的光吸收率較低的波長。這是出於能夠防止由於引出電極等吸收雷射產生的熱而損傷有機功能層。例如可以使用作為YAG雷射的二次諧波的532nm的光。另外，窗口部的形成也可以利用掩模覆蓋窗口部以外的部分來進行乾式蝕刻。
在有機功能層形成工序之後，在有機功能層17上實施形成陰極19的陰極形成工序(圖7(e))。在陰極形成工序中，陰極19形成為通過窗口部18與引出電極16相連。陰極可以按照與陽極形成工序同樣的工序形成。但是，由於支撐陰極的基底是耐熱和耐溶劑性較弱的有機功能層，所以優選通過例如蒸鍍法等的不損傷有機功能層的工序形成。陰極可以由Al、Al-Li合金、Mg-Ag合金等功函數較小的材料構成。
在陰極形成工序之後，進行把陰極19作為掩模來對有機功能層17進行刻蝕處理的蝕刻工序(圖7(f))。蝕刻工序例如是乾式蝕刻工序。乾式蝕刻工序例如是利用使等離子體化的氧氣與抗蝕劑反應的所謂等離子體灰化來進行蝕刻的工序。並且，也可以是使用臭氧氣體與抗蝕劑進行反應的臭氧灰化。
一般由金屬等無機材料構成的陰極材料與有機功能層相比，耐蝕特性較高。因此，可以把陰極作為掩模來對有機功能層進行蝕刻處理。
經過上述工序獲得有機EL顯示面板20。根據這種製造方法，顯示面板的顯示區域的圖形形成不進行掩模的去除工序，而只經過蝕刻工序即可形成，所以能夠削減製造工序。並且，可以與顯示區域的形成同時地進行陰極與引出電極的連接。
另外，在有機EL顯示面板是無源矩陣型的情況下，由於陽極和陰極分別形成為條紋狀，所以優選形成為高精細的圖形。因此，陽極形成工序和陰極形成工序也可以包括例如通過雷射照射形成圖形的工序。並且，還可以包括在陽極上形成截面形狀為倒錐形狀的分隔壁的工序。
並且，引出電極的形成以及陰極和引出電極的連接可以在蝕刻工序之後實施。例如，可以在蝕刻工序結束後形成引出電極，設置將陰極和引出電極電連接的連接部件。並且，在陰極由不會產生因氧化等造成的劣化或損傷的材料構成的情況下，也可以不設置引出電極。
作為變形例，示出發出多種發色光的有機EL顯示面板的製造方法。作為示例，示出設有發出紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)三種顏色的像素區域的全彩色顯示面板的製造工藝。
如圖8所示，全彩色顯示面板的製造工藝包括在基板上形成陽極15的陽極形成工序(圖8(a))。在陽極形成工序之後，形成包含紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)各種發色材料的有機功能層。
有機功能層通過下述工序形成，即，形成由發出上述三種顏色的材料中共同的材料構成的共同層21的共同層形成工序(圖8(b))，在各個像素區域中按照每種顏色設置包含不同的發色材料的發色層(22R、22G、22B)的發色層形成工序(圖8(c))。
共同層形成工序是通過使用了旋塗法等的成膜手段在基板整個表面上形成共同層的工序。發色層形成工序是通過使用了噴射法等的成膜手段在共同層上形成發色層的圖形的工序。另外，也可以利用使用了印刷法、採用掩模的蒸鍍法等的成膜手段來形成發色層。
另外，有機功能層形成工序也可以是在實施發色層形成工序之後實施共同層形成工序的工序。
在有機功能層形成之後，依次實施在各個像素區域中形成陰極(19R、19G、19B)的陰極形成工序(圖8(d))、和把陰極作為掩模進行蝕刻處理的蝕刻工序(圖8(e))，從而獲得全彩色顯示面板23。
另外，全彩色顯示面板的製造方法也可以是圖9所示的製造工藝。該製造工藝包括在陽極形成工序之後(圖9(a))形成包含發出紅色(R)的發色材料的紅色有機功能層24(圖9(b))的工序。在紅色有機功能層24上進行形成紅色陰極19R的紅色陰極形成工序(圖9(c))。紅色陰極19R形成於紅色像素區域。把紅色陰極19R作為掩模實施蝕刻處理，形成紅色像素區域(圖9(d))。
在形成紅色像素後，通過採用了旋塗法等的成膜手段設置包含發出綠色(G)的發色材料的綠色有機功能層25。在綠色有機功能層25的綠色像素區域中進行形成綠色陰極19G的綠色陰極形成工序(圖9(e))。把綠色陰極19G作為掩模實施蝕刻處理(圖9(f))，形成綠色像素區域。
在形成綠色像素區域後，形成包含發出藍色(B)的發色材料的藍色有機功能層26，在藍色像素區域中進行形成藍色陰極19B的藍色陰極形成工序(圖9(g))。把藍色陰極19B作為掩模實施蝕刻處理，形成藍色像素區域。經過上述工序可以獲得全彩色顯示面板23A(圖9(h))。
另外，在有機EL顯示面板的製造工藝中，也可以包括密封有機功能層的密封工序。如圖10所示，在基板2上依次形成陽極15、有機功能層17、陰極19後(圖10(a)～(c))，實施形成覆蓋有機功能層17的密封層27的密封工序(圖10(d))。密封工序也可以是使用CVD法形成由氮化矽構成的密封層的工序。密封層由具有耐蝕特性的材料構成。並且，密封層優選具有防潮性。有機功能層被具有防潮性的密封層覆蓋，由此可以防止有機功能層因水分產生劣化。
在形成密封層之後，把密封層27作為掩模實施蝕刻工序(圖10(e))，得到有機EL顯示面板20A。通過設置密封層，可以防止有機功能層在蝕刻中劣化。
另外，密封工序也可以是通過把密封罐粘接在基板上來密封有機功能層的工序。例如如圖11所示，在基板2上設置陽極15(圖11(a))，在陽極15上形成有機功能層17(圖11(b))之後，實施通過密封罐實現的密封工序。
實施去除有機功能層17的一部分並設置粘接密封罐的粘接區域28的粘接區域形成工序(圖11(c))。粘接區域28的形成例如可以使用乾式蝕刻法、通過雷射照射實現的去除法。
在粘接區域形成工序之後，實施陰極形成工序(圖11(d))，在粘接區域28上設置粘接劑29以粘接密封罐30(圖11(e))。密封罐30由具有凹部而且具有防潮性的材料構成。例如可以由玻璃板、不鏽鋼材料形成。並且，也可以在凹部內粘貼由BaO構成的乾燥劑31。密封罐的粘接例如也可以使用含有紫外線固化型環氧系樹脂的粘接劑進行。並且，粘接劑優選具有耐蝕特性。
把密封罐30作為掩模實施蝕刻處理，得到有機EL顯示面板20B(圖11(f))。
另外，也可以在陰極端部和陽極之間形成由具有絕緣特性的材料構成的短路防止層。例如如圖12所示，在陽極形成工序之後(圖12(a))，實施形成短路防止層32的短路防止層形成工序(圖12(b))。
短路防止層形成工序包括下述成膜工序通過使用了例如旋塗法的成膜手段，在基板上設置日立化成公司制的聚醯亞胺PLX-1400，通過加熱使該聚醯亞胺層固化附著。在成膜工序之後，實施形成該聚醯亞胺層的圖形的圖形形成工序。圖形形成工序包括下述工序例如使東京應化工業公司制的光致抗蝕劑AZ6112在該聚醯亞胺層上形成為預定的圖形，使用東京應化工業公司制的NMD-3進行抗蝕劑的顯影和該聚醯亞胺層的蝕刻。在蝕刻後，把基板浸漬於醋酸丁酯中去除抗蝕劑，並燒結該聚醯亞胺層。
在短路防止層形成工序之後，依次實施有機功能層形成工序(圖12(c))和陰極形成工序(圖12(d))。把陰極19作為掩模進行蝕刻處理(圖12(e))，得到有機EL顯示面板20C。
另外，上述實施例的有機EL顯示面板也可以構成為從基板側開始依次設置陰極、有機功能層和陽極。
對使用了本發明的有機半導體元件的TFT的製造方法進行說明。
如圖13所示，在基板2上形成源極33和漏極34(圖13(a))。該源/漏極形成工序包括例如利用濺射法形成由2000厚的金(Au)構成的薄膜的成膜工序；在金薄膜上形成光致抗蝕劑的圖形的抗蝕劑圖形形成工序。也包括蝕刻工序，把形成有抗蝕劑的圖形的基板浸漬於碘液中，通過蝕刻去除未被抗蝕劑覆蓋的部分的金。在蝕刻工序之後，把基板浸漬於丙酮中，以去除抗蝕劑，在基板上形成源極和漏極的圖形。
另外，源極和漏極由低電阻材料構成。例如，可以由Al、Ag、Cu等金屬、合金、導電性聚合物構成。
在源/漏極形成工序之後，進行使用蒸鍍法等成膜方法形成有機半導體層35的有機半導體層形成工序(圖13(b))。有機半導體層例如是1000的並五苯層。另外，有機半導體層包括具有電子輸送特性或空穴輸送特性的材料。例如，可以使用噻吩、酞菁、低聚噻吩、聚噻吩或它們的衍生物。
在有機半導體層形成工序之後，進行設置柵絕緣層36的柵絕緣層形成工序(圖13(c))。這種柵絕緣層形成工序例如是通過使用了掩模的濺射法形成2000的氮化矽膜的工序。獲得在溝道部分中溝道方向上的寬度為1mm的柵絕緣膜。
柵絕緣層優選是絕緣性較高的材料。作為柵絕緣層，可以使用金屬氧化物、金屬氮化物等的無機物，聚醯亞胺、光致抗蝕劑等的樹脂。並且，也可以組合使用。另外，優選具有耐蝕特性。
進行把柵絕緣層36作為掩模來蝕刻有機半導體層35的蝕刻工序(圖13(d))。蝕刻工序是使用等離子體灰化法進行蝕刻處理的工序，例如可以使用平行平板型的等離子體灰化裝置。
在蝕刻工序結束後，進行在絕緣層上形成柵極37的柵極形成工序(圖13(e))。柵極形成工序是利用使用了掩模的濺射法形成1000的Cr層，在溝道部形成溝道長度方向上的寬度為0.5mm的柵極圖形的工序。
經過以上工序完成了有機TFT 38。
另外，柵極形成工序也可以在蝕刻工序之前實施。並且，蝕刻工序也可以把柵極作為掩模。通過把柵極作為掩模，柵絕緣層形成工序將不需要圖形形成工序，可以削減工序數量。
並且，也可以設置防止源極或漏極與柵極之間的短路的短路防止層。設置短路防止層的短路防止層形成工序在源/漏極形成工序和柵極形成工序之間實施。例如，可以在源/漏極形成工序之後，在源極和漏極上設置短路防止層。
一種半導體元件，具有包括第1電極的第1結構部；包含具有半導體特性的有機化合物的有機半導體層；隔著所述有機半導體層與所述第1結構部相對並且包括第2電極的第2結構部，所述第2結構部包括由具有耐蝕特性的材料構成的掩模部，以所述掩模部作為掩模對所述有機半導體層進行蝕刻處理而形成圖形，如果採用具有這種特徵的有機半導體元件，則有機半導體層的圖形使用構成有機半導體元件的掩模部的圖形形成，所以不存在掩模部和有機半導體層的圖形不一致的問題，因此可以穩定地製造有機半導體元件。
一種有機半導體元件的製造方法，該半導體元件具有包括第1電極的第1結構部；包含具有半導體特性的有機化合物的有機半導體層；隔著所述有機半導體層與所述第1結構部相對並且包括第2電極的第2結構部，該製造方法包括形成所述第1結構部的第1結構部形成工序；在所述第1結構部上形成所述有機半導體層的有機半導體層形成工序；在所述有機半導體層上形成第2結構部的第2結構部形成工序，所述第2結構部形成工序包括形成由具有耐蝕特性的材料構成的掩模部的掩模部形成工序；把所述掩模部作為掩模，進行所述有機半導體層的蝕刻處理的蝕刻工序，如果採用具有這種特徵的有機半導體元件的製造方法，則形成有機半導體層的圖形的掩模部成為構成有機半導體元件的部件，所以不需要去除掩模的工序，因此能夠削減工序數量。
權利要求
1.一種有機半導體元件，具有包括第1電極的第1結構部；包含具有半導體特性的有機化合物的有機半導體層；隔著所述有機半導體層與所述第1結構部相對並且包括第2電極的第2結構部，其特徵在於，所述第2結構部包括由具有耐蝕特性的材料構成的掩模部，以所述掩模部作為掩模對所述有機半導體層進行蝕刻處理而形成圖形。
2.根據權利要求1所述的有機半導體元件，其特徵在於，所述掩模部是所述第2電極。
3.根據權利要求1所述的有機半導體元件，其特徵在於，在所述第2電極和所述第1電極之間設有短路防止層。
4.根據權利要求1所述的有機半導體元件，其特徵在於，所述有機半導體層是包括具有電致發光特性的發光層的有機功能層。
5.根據權利要求4所述的有機半導體元件，其特徵在於，所述第2結構部包括對所述有機功能層進行密封的密封部。
6.根據權利要求5所述的有機半導體元件，其特徵在於，所述掩模部是所述密封部。
7.根據權利要求1所述的有機半導體元件，其特徵在於，所述第1結構部包括與所述第1電極隔開設置的第3電極，所述第2結構部包括設在所述有機半導體層上的絕緣層。
8.根據權利要求7所述的有機半導體元件，其特徵在於，所述掩模部是所述絕緣層。
9.一種有機半導體元件的製造方法，該半導體元件具有包括第1電極的第1結構部；包含具有半導體特性的有機化合物的有機半導體層；隔著所述有機半導體層與所述第1結構部相對並且包括第2電極的第2結構部，其特徵在於，包括形成所述第1結構部的第1結構部形成工序；在所述第1結構部上形成所述有機半導體層的有機半導體層形成工序；在所述有機半導體層上形成第2結構部的第2結構部形成工序，所述第2結構部形成工序包括形成由具有耐蝕特性的材料構成的掩模部的掩模部形成工序；把所述掩模部作為掩模，進行所述有機半導體層的蝕刻處理的蝕刻工序。
10.根據權利要求9所述的有機半導體元件的製造方法，其特徵在於，所述掩模部形成工序是形成所述第2電極的第2電極形成工序。
11.根據權利要求9所述的有機半導體元件的製造方法，其特徵在於，在所述第1結構部形成工序和第2結構部形成工序之間包括短路防止層形成工序。
12.根據權利要求9所述的有機半導體元件的製造方法，其特徵在於，所述有機半導體層形成工序是形成包括具有電致發光特性的發光層的有機功能層的工序。
13.根據權利要求12所述的有機半導體元件的製造方法，其特徵在於，所述第2結構部形成工序包括形成密封部的密封部形成工序。
14.根據權利要求13所述的有機半導體元件的製造方法，其特徵在於，所述掩模部形成工序是所述密封部形成工序。
15.根據權利要求9所述的有機半導體元件的製造方法，其特徵在於，所述第1結構部形成工序包括形成所述第1電極的第1電極形成工序；和在離開所述第1電極的位置上形成第3電極的第3電極形成工序，所述第2結構部形成工序包括在所述有機半導體層上形成絕緣層的絕緣層形成工序。
16.根據權利要求15所述的有機半導體元件的製造方法，其特徵在於，所述掩模部形成工序是所述絕緣層形成工序。
全文摘要
提供了一種容易形成有機半導體層的圖形的有機半導體元件及其製造方法。在基板(2)上依次設置包括第1電極的第1結構部(3)、包含具有半導體特性的有機化合物的有機半導體層(4)、包括第2電極的第2結構部(5)。第2結構部(5)形成為預定的圖形。第2結構部(5)包括具有耐蝕特性的掩模部，把該掩模部作為掩模來進行有機半導體層的蝕刻處理。掩模部也可以形成為第2電極。
文檔編號H05B33/14GK1802877SQ20048001563
公開日2006年7月12日 申請日期2004年6月2日 優先權日2003年6月6日
發明者永山健一, 吉澤達矢, 白鳥昌宏 申請人:先鋒株式會社