[发明专利]显示装置及其制造方法、以及半导体器件及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本发明包含于2008年6月17日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP 2008-157489的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及具有由精细图样化的薄膜制成的半导体层的半导体器件、这种半导体器件的制造方法、使用这种半导体器件的显示装置以及这种显示装置的制造方法。

背景技术

薄膜晶体管(TFT)被广泛用作电子电路中的像素晶体管，尤其是用在有源矩阵驱动的平板显示单元中。近来，使用有机材料作为半导体层来用于具有较小厚度的半导体器件已引起了注意。在使用有机材料作为半导体层的半导体器件情况下，这种层可以以低于使用无机材料作为半导体层的半导体器件的温度形成。因此，这种有机薄膜晶体管的优势在于，可以生成具有大面积的薄膜晶体管，并且有机薄膜晶体管可形成在具有弱耐热性的柔性基板(例如，塑料基板)上。从实现多功能器件和降低成本的观点来看，有机薄膜晶体管是很有前途的。

为了图样化由有机材料制成的半导体层，执行使用印刷法、金属掩膜等真空沉积处理。除此之外，还执行其他处理，包括在光致光致抗蚀图样上形成有机材料层之后通过剥离(lift-off)技术选择性地去除光致光致抗蚀图样上侧的有机半导体层部分的处理以及使用光致抗蚀图样作为掩膜的图样蚀刻半导体层的处理。

然而，使用印刷法、掩膜等的真空沉积处理具有限定有限图样的缺点。具体地，在使用金属掩膜的气相沉积处理的情况下，难以在大面积基板上以良好的定位精度来形成图样。此外，在使用光致光致抗蚀图样的处理的情况下，用于去除光致光致抗蚀图样的抗蚀剂去除溶液也会损坏有机半导体层，并引起有机半导体层中漏电流的增加、电子迁移率的降低以及阈值电压改变的问题。

因此，已提出了形成半导体层的另一种处理。该处理包括以下步骤：在其上将形成半导体层的基板上用大量步骤形成分隔壁层(经图案化的绝缘层)；以及从分隔壁层上方沉积半导体层。因此，半导体层被图样化为由下部和上部的两部分组成，这两部分通过上述步骤分离。换句话说，例如，源电极/漏电极被图样化形成在覆盖栅电极的栅极绝缘膜上，然后，在源电极/漏电极上形成分隔壁层。接下来，从分隔壁层上方沉积半导体层。半导体层的一部分被置于分隔壁层的上部上。另一方面，半导体的其余部分与这部分分离，并在分隔壁层下设置作为源电极/漏电极之间的沟道区域的半导体层(参见日本未审查专利申请公开第2000-269504A号，尤其是图1和图6及其相关描述；以及Stijn De Vusser等人的“Integrated shadowmask method for patterning small molecule organic semiconductor”(Applied Physics Letters 88，2006，美国物理协会，2006，103501-1～103501-3))。

此外，在使用具有上述半导体层的薄膜晶体管作为像素晶体管的液晶显示装置的情况下，像素电极在栅电极上被形成与源电极/漏电极同一层的部分或与它们不同层的部分同时连接至源电极/漏电极。此后，以上述类似的方式，形成在源电极/漏电极和像素电极上分隔壁层，然后半导体层被形成为源电极/漏电极之间的沟道区域。随后，定向膜经由绝缘保护膜从上述这些层的上方形成，使得这些层可覆盖定向膜(参见日本未审查专利申请公开第2000-269504A，尤其是图1和图6)。

发明内容

然而，在日本未审查专利申请公开号第2000-269504A号所披露的液晶显示装置中，分隔壁层和半导体层如上所述堆叠在像素电极上。因此，显示光在穿过半导体层和分隔壁层之后被显示。这意味着所传送的光由于半导体层和分隔壁层的存在而被着色，从而影响了图像的色彩质量。

此外，即使连接至薄膜晶体管的像素电极延伸到保护膜外侧，但由于整个半导体层都存在于保护层下，所以难以确保像素电极之间的绝缘性。

因此，期望提供一种具有良好图像质量的显示装置和这种显示装置的制造方法，其中，该显示装置包括半导体层，该半导体层通过从分隔壁层上方沉积来制备并被精细地图样化，同时能够在不影响半导体层的情况下图样化形成像素电极。此外，还期望提供一种半导体器件及这种半导体器件的制造方法，其中，半导体器件适合用作该这种显示装置的驱动基板(例如，背板或所谓的底板)。