[發明專利]晶體管及其制造方法、以及具有該晶體管的半導體裝置

無效

• 申請號: 200680031829.1
• 申請日: 2006-08-30
• 公開（公告）號: CN101253609A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 山手信一
• 申請（專利權）人: 住友化學株式會社
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/786;H01L51/05;H01L51/40
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 孫秀武;李平英

技術領域

本發明涉及晶體管及其制造方法、具有該晶體管的半導體裝置。

背景技術

作為晶體管，已知有雙極晶體管、場效晶體管、靜電感應型晶體 管等各種晶體管。作為這些晶體管中一種的場效晶體管一般在連接有 源極或漏極的包含半導體材料的層(活性層)上具有介由絕緣層設有 柵極的結構。在這種場效晶體管中，在活性層中使用有機半導體化合 物的有機晶體管具有質量輕、可撓性的優點，期待在各種電子設備中 的應用。該有機晶體管的活性層大多如下形成：在設于基板上的絕緣 層上蒸鍍有機半導體化合物或者旋涂、液滴流延或印刷含有有機半導 體化合物的溶液而形成(非專利文獻1)。

已知，在這種有機晶體管中，通過賦予活性層規定取向性，載流 子遷移率提高。認為這是由于通過構成活性層的有機半導體化合物在 一定方向上排列，載流子的遷移變得有利。作為這種可以賦予活性層 取向性的有機晶體管的制造方法，公開了包括以下工序的方法：在基 板和活性層之間設置摩擦膜的取向膜的工序(非專利文獻2、3)、摩擦 活性層的工序(非專利文獻4)、形成含有摩擦轉印膜的活性層的工序 (專利文獻1)等。已知，通過這些制造方法獲得的有機晶體管與具有 未取向活性層的有機晶體管相比，具有優異的載流子遷移率。

非專利文獻1：《有機晶體管的工作性提高技術》、技術信息協會、 2003年

非專利文獻2：H.Sirringhaus等，Appl.Phys.Lett.，Vol?77，No.3， p.406-408，2002

非專利文獻3：M.L.Swiggers等，Appl.Phys.Lett.，Vol?79，No.9， p.1300-1302，2001

非專利文獻4：H.Heil等，Appl.Phys.Lett.，Vol?93，No.3，p. 1636-1641，2003

專利文獻1：日本特開2004-356422號公報

發明內容

但是，以通過形成具有取向性的活性層來提高載流子遷移率為目 的的上述以往有機晶體管的制造方法，用于賦予活性層取向性的工序 均很復雜，因此有機晶體管的制造與未使活性層取向的情況相比，有 顯著變得困難的傾向。

因此，本發明鑒于上述事實而完成，其目的在于提供能夠通過簡 單的方法形成具有取向的活性層、得到具有優異載流子遷移率的晶體 管的晶體管制造方法。另外，其目的在于提供具備具有取向的活性層、 具有高載流子遷移率的有機晶體管。

為了達成上述目的，本發明的晶體管的制造方法為具有包含半導 體膜的活性層的晶體管的制造方法，所述半導體膜含有有機半導體化 合物，其特征在于，該方法包括：拉伸半導體膜的工序、和在進行加 熱和/或加壓的同時將半導體膜粘貼在形成活性層的面上獲得活性層的 工序。

在上述拉伸半導體膜的工序中，通過拉伸構成半導體膜的有機半 導體化合物排列在拉伸方向上，由此可以賦予半導體膜規定的取向性。 這樣，在本發明中，僅通過拉伸半導體膜即可獲得取向的活性層，與 以往的方法相比，可以容易地形成具有取向的活性層。另外，在上述 本發明的制造方法中，在進行加熱和/或加壓的同時將半導體膜粘貼在 形成活性層的面上。因此，活性層密合于與其相鄰的層上，可以良好 地發揮載流子遷移率等特性。

予以說明，上述本發明的制造方法中，也可以先進行拉伸半導體 膜的工序，粘貼該拉伸的半導體膜，也可以先粘貼未拉伸的半導體膜 后對該半導體膜進行拉伸。在上述以往技術的制造方法中，均是在形 成活性層時，或在形成活性層后賦予取向的，如前在拉伸后粘貼半導 體膜時，可以對應成為活性層的半導體膜預先賦予適當的取向，有易 于形成具有所需取向性的活性層的傾向。

本發明的晶體管的制造方法為具有包含半導體膜的活性層的晶體 管的制造方法，所述半導體膜含有有機半導體化合物，其特征也可以 在于，該方法包括：使半導體膜取向的工序、和在進行加熱和/或加壓 的同時將半導體膜粘貼在形成活性層的面上，形成活性層的工序。這 樣，本發明中，通過在進行加熱和/或加壓的同時粘貼半導體膜，可以 良好地形成通過不必局限于拉伸的各種方法而取向的活性層。