專利名稱：柔性半導體裝置及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及柔性(flexible)半導體裝置及其制造方法。
背景技術：
隨著信息終端的普及，對作為用于計算機的顯示器的平板顯示器的需求在提高。 此外，隨著信息化的進一步發(fā)展，以往以紙介質所提供的信息被電子化的機會增加，作為薄且輕、能方便地移動的移動辦公用顯示介質，對電子紙或者數(shù)字紙的需求也在提高(專利文獻1等)。一般地在平板顯示器中，采用利用了液晶、有機EL(有機場致發(fā)光)、電泳等的元件來形成顯示介質。此外，為了在這樣的顯示介質中確保畫面亮度的均一性或畫面更新速度等，采用有源驅動元件(TFT元件)作為圖像驅動元件的技術成為主流。例如在通常的計算機顯示器中在基板上形成這些TFT元件，液晶、有機EL元件等被密封。在此，TFT元件能夠主要采用a-Si (非晶硅)、p_Si (多晶硅)等半導體，對這些Si 半導體(根據(jù)需要還有金屬膜)進行多層化，在基板上依次形成源極、漏極、柵電極，從而制造TFT元件。此外，在采用了這種Si材料的TFT元件的形成中包括高溫度的工序，因此加入了基板材料為耐工序溫度的材料的限制。因此，實際上，作為基板需要采用耐熱性優(yōu)良的材質的基板、例如玻璃基板。另外，也能采用石英基板，但價格高，在顯示器的大型化時在經(jīng)濟上存在問題。因此，作為形成TFT元件的基板，一般使用玻璃基板。但是，在利用這種以往公知的玻璃基板來構成先前所述的薄型顯示器的情況下， 該顯示器成為重、欠缺柔軟性、存在因下降的沖擊而破碎的可能性的產(chǎn)品。由于在玻璃基板上形成TFT元件而產(chǎn)生的這些特征，是在滿足隨著信息化的發(fā)展而產(chǎn)生的對簡便的便攜用薄型顯示器的需求時所不希望的特征。為了應對對輕且薄型的顯示器的需求，從基板的柔性化、輕量化等的觀點出發(fā)，進行將TFT元件形成于樹脂基板(塑料基板)上的半導體裝置(柔性半導體裝置)的開發(fā)。 例如，在專利文獻2中，公開了在通過與現(xiàn)有技術大致相同的工序來將TFT元件制作到支撐體(例如玻璃基板)上后，將TFT元件從玻璃基板剝離并轉印(転寫)到樹脂基板上的技術。在此，進行以下的開發(fā)首先在玻璃基板上形成TFT元件，將TFT元件經(jīng)由丙烯酸樹脂等密封層與樹脂基板粘結，之后通過剝離玻璃基板而在樹脂基板上轉印TFT元件來形成， 從而形成不使用玻璃基板的TFT元件作為最終的構成部件。(現(xiàn)有技術文獻)(專利文獻)專利文獻1日本特開2007-67263號公報專利文獻2日本特開2005-294300號公報專利文獻3日本特開2006-186^4號公報(發(fā)明概要)
(發(fā)明所要解決的課題)然而，顯示裝置的顯示部或驅動部中使用的TFT元件、而且周邊電路的元件 配線的微細化或高集成化、多層化成為需要，但在如現(xiàn)有技術那樣通過將源極、漏極、柵電極依次形成于基板上來進行多層化，從而形成TFT元件的情況下，如果將配線多層化，則在經(jīng)由層間的絕緣膜而被上下配置的配線間產(chǎn)生寄生電容，有時產(chǎn)生妨礙動作的高速化的問題。 為了減小該寄生電容，必須采用形成厚的層間絕緣膜、在絕緣膜材料中使用低介電常數(shù)的材料等對策。另一方面，在TFT部那樣的半導體元件或電路內(nèi)插入的電容器部中，為了確保電容較大，或者減小配線的上下間隔(絕緣膜厚)，或者以與上述絕緣膜不同的工序形成電容器部的電介質層(絕緣膜)，需要使用高介電常數(shù)的材料之類的策略。本發(fā)明正是鑒于該點而提出的，其主要目的在于提供一種能夠降低多層配線(配置于上下的配線)間所產(chǎn)生的寄生電容，并增大插入到半導體元件或電路內(nèi)的電容器部的容量的柔性半導體裝置及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
(用于解決課題的手段)針對上述現(xiàn)有的課題，本申請發(fā)明者，不是在現(xiàn)有技術的延伸上進行應對，而是嘗試在新的方向上進行應對解決。即本發(fā)明相關的柔性半導體裝置具備形成半導體元件的絕緣膜，在該絕緣膜的上表面和下表面分別具有上部配線圖案層和下部配線圖案層，該柔性半導體裝置的特征在于，上述半導體元件包括形成于上述絕緣膜的上表面的半導體層；按照與上述半導體層相接觸的方式形成于上述絕緣膜的上表面的源電極和漏電極；按照與上述半導體層相對置的方式形成于上述絕緣膜的下表面的柵電極，上述柵電極的上表面比上述下部配線圖案層的上表面更朝向上述半導體層側突出，在上述絕緣膜中，與上述源電極、上述漏電極、上述上部配線圖案層以及上述下部配線圖案層相對置的絕緣膜的第1膜厚比上述柵電極和上述半導體層間的絕緣膜的第2膜厚厚。如上那樣構成的本發(fā)明相關的柔性半導體裝置，與上述源電極、上述漏電極、上述上部配線圖案層以及上述下部配線圖案層相對置的絕緣膜的第1膜厚比上述柵電極和上述半導體層間的絕緣膜的第2膜厚更厚，因此在插入到半導體元件中的電容器部中，能夠確保容量大，并且將配線多層化的情況下，也能減小在配線間產(chǎn)生的寄生電容。本發(fā)明相關的柔性半導體裝置中，在上述絕緣膜中，上述第1膜厚比上述第2膜厚厚Ιμπι以上。本發(fā)明相關的柔性半導體裝置中，上述柵電極和上述下部配線圖案層也可由相同種類的金屬構成。作為上述金屬也可從鋁、銀、鎳、鐵、銅、或者以這些金屬的任一個作為成分的合金箔中選擇。在本發(fā)明相關的柔性半導體裝置中，優(yōu)選與上述絕緣膜相接觸的上述柵電極的上表面的表面粗糙度比與上述絕緣膜相接觸的上述下部配線圖案的上表面的表面粗糙度小。如上那樣，能夠既保持上述絕緣膜和上述下部配線圖案之間的密接強度較高，又減小作為柵極絕緣膜發(fā)揮功能的柵電極上的絕緣膜的膜厚偏差，能夠形成電氣特性優(yōu)良的柵極絕緣膜。在這種情況下，優(yōu)選上述柵電極的上表面的表面粗糙度的Ra值為IOOnm以下，更優(yōu)選該Ra值為50nm以下。此外，優(yōu)選上述下部配線圖案的上表面的表面粗糙Ra值為500nm 以上，更優(yōu)選成Ra值為Iym以上。由此，能夠保持上述絕緣膜和上述下部配線圖案之間的密接強度較高，并且能夠更加減小柵電極上的絕緣膜的電特性和膜厚的偏差。本發(fā)明相關的柔性半導體裝置中，優(yōu)選在上述半導體層上形成由對上述半導體層進行被覆的絕緣材料構成的密封層。此外，上述密封層可由樹脂材料構成，也可由薄膜狀的芯和在上述芯材的兩面分別層疊的樹脂層構成。在本發(fā)明相關的柔性半導體裝置中，在還具有將上述源電極和上述下部電極間或者上述漏電極和上述下部電極間電連接的層間連接通孔的情況下，優(yōu)選該層間連接通孔、 上述柵電極和上述下部配線圖案層由相同種類的金屬構成。在本發(fā)明相關的柔性半導體裝置中，還能夠通過形成于上述絕緣膜的上表面的上部電極和與該上部電極相對置并形成于上述絕緣膜的下表面的下部電極還形成電容器。此外，優(yōu)選上述上部電極和上述下部電極間的上述絕緣膜的第3膜厚比上述第1 膜厚薄，更優(yōu)選上述第3膜厚比上述第1膜厚薄1 μ m以上。本發(fā)明相關的柔性半導體裝置，還能具有雙層上述絕緣膜，在該絕緣膜分別設置上述半導體元件。此外，此時，優(yōu)選上述雙層絕緣膜經(jīng)由層間絕緣膜接合，分別形成于上述雙層絕緣膜的半導體元件經(jīng)由貫通上述層間絕緣膜而設置的層間連接部件而被連接。進而，優(yōu)選上述層間絕緣膜作為對設置于上述雙層絕緣膜的一個半導體元件進行被覆的密封層而形成。此外，本發(fā)明相關的柔性半導體裝置的制造方法，在絕緣膜的下表面形成柵電極和與該柵電極相連接的下部配線圖案層，在上述絕緣膜的上表面形成與柵電極相對置的半導體層和與該半導體層相連接的源電極和漏電極，該柔性半導體裝置的制造方法的特征在于，包括下部電極配線制作工序，在金屬箔的一個面形成一個或2個以上的凸部；絕緣膜形成工序，在形成了上述凸部的上述一個面按照上述凸部上的膜厚比除去該凸部以外的凹部上的膜厚變得更薄的方式形成上述絕緣膜；和半導體層形成工序，按照與上述凸部的至少一個相對置的方式在上述絕緣膜上形成上述半導體層。在本發(fā)明相關的柔性半導體裝置的制造方法中，上述下部電極配線制作工序中， 能夠通過蝕刻而形成上述凸部，也能夠在上述金屬箔的表面通過層疊與上述金屬箔相同種類的金屬材料、或者不同種類的金屬材料來形成上述凸部。
在本發(fā)明相關的柔性半導體裝置的制造方法中，優(yōu)選按照上述凸部的高度成為 Ιμπι以上的方式形成上述凸部。在本發(fā)明相關的柔性半導體裝置的制造方法中，在上述凸部形成工序中，也可形成高度不同的凸部。如上那樣，則除了柵電極，還能夠形成例如連接上述下部配線圖案層、上述源電極或者上述漏電極的層間連接通孔。在本發(fā)明相關的柔性半導體裝置的制造方法中，能夠包括上部電極配線制作工序，在上述絕緣膜的上表面形成上述源電極、上述漏電極以及與上述源電極或者上述漏電極連接的上部配線圖案。在本發(fā)明相關的柔性半導體裝置的制造方法中，上述上部電極配線制作工序中， 按照與上述凸部中的至少一個相對置的方式形成與上述上部配線圖案相連接的上部電極， 也可形成電容器元件。在本發(fā)明相關的柔性半導體裝置的制造方法中，在上述上部電極配線制作工序中也可包括下述工序，即通過涂布將導電性材料溶解于溶劑而成的液體材料從而形成電極配線圖案，從電極配線圖案除去上述溶劑。在本發(fā)明相關的柔性半導體裝置的制造方法中，上述絕緣膜形成工序也可包括 在上述金屬箔的一個面通過將絕緣膜材料溶解于溶劑來進行涂覆從而形成涂布膜的工序； 和從上述涂布膜中除去溶劑的工序。在本發(fā)明相關的柔性半導體裝置的制造方法中，在上述絕緣膜形成工序中，也可在形成第1絕緣膜之后，將由與上述第1絕緣膜相同或者不同的絕緣膜材料構成的第2絕緣膜形成于上述凹部，形成包括上述第1絕緣膜和上述第2絕緣膜的上述絕緣膜。在本發(fā)明相關的柔性半導體裝置的制造方法中，上述半導體層形成工序也可包括在上述絕緣膜上堆積半導體材料的工序；和對所堆積的上述半導體材料進行加熱處理并使上述半導體材料結晶化的結晶化工序。在本發(fā)明相關的柔性半導體裝置的制造方法中，優(yōu)選通過激光照射執(zhí)行上述加熱處理。在本發(fā)明相關的柔性半導體裝置的制造方法中，能夠包括400°C以上的加熱處理。在本發(fā)明相關的柔性半導體裝置的制造方法中，能夠包括密封工序，通過在上述絕緣膜的上表面壓接樹脂片，從而將上述源電極、上述漏電極以及上述半導體層埋設在上述絕緣膜和上述樹脂片之間并進行密封。在本發(fā)明相關的柔性半導體裝置的制造方法中，通過上述柔性半導體裝置的制造方法制作兩個第1和第2柔性半導體裝置，通過使上述第1柔性半導體裝置的下部配線圖案和第2柔性半導體裝置的上部配線圖案經(jīng)由樹脂片對置并進行壓接，從而也能接合上述第1和第2柔性半導體裝置。此外，優(yōu)選在上述樹脂片中形成通孔，該通孔的一端與第1柔性半導體裝置的柵電極或者下部配線圖案連接，另一端與第1柔性半導體裝置的上部配線圖案連接。(發(fā)明效果)按照以上那樣，根據(jù)本發(fā)明的柔性半導體裝置，能夠減小成為延遲或損耗的原因的配線間所產(chǎn)生的寄生電容·漏電流，并且在形成于TFT元件等半導體元件的柵極絕緣膜部或基板內(nèi)的電容器元件部中能夠確保容量，能夠提高每個元件的特性。此外，根據(jù)本發(fā)明的柔性半導體裝置的制造方法，提供能制造上述本發(fā)明的柔性半導體裝置的制造方法。此外，本發(fā)明的柔性半導體裝置的制造方法通過使用金屬箔作為支撐基材，從而以簡易的工藝形成凹凸部，能夠調(diào)整絕緣膜的膜厚，因此能夠以簡略化的制造工序制造柔性半導體裝置。進而，通過將金屬箔用作支撐基板，從而還能夠采用與使用樹脂基板作為支撐基板的形式相比高溫形成所需要的特性更加優(yōu)良的半導體材料和絕緣膜材料。因此，通過本發(fā)明相關的制造方法，能夠提供高性能且生產(chǎn)性優(yōu)良的柔性半導體
直ο


圖1 (a)為表示本發(fā)明的一實施方式相關的柔性半導體裝置100的剖面的剖面示意圖，(b)為表示本發(fā)明的一實施方式相關的柔性半導體裝置100的上表面的上表面示意圖。圖2(a) (g)為表示本發(fā)明的一實施方式相關的柔性半導體裝置100的制造工序的工序剖面圖。圖3(a) (g)為表示本發(fā)明的一實施方式相關的柔性半導體裝置200的制造工序的工序剖面圖。圖4(a) (h)為表示本發(fā)明的一實施方式相關的柔性半導體裝置300的制造工序的工序剖面圖。圖5(a) (h)為表示本發(fā)明的一實施方式相關的柔性半導體裝置400的制造工序的工序剖面圖。圖6(a)為表示本發(fā)明的一實施方式相關的柔性半導體裝置500的剖面示意圖， (b)為表示本發(fā)明的一實施方式相關的圖像顯示裝置的驅動電路的等效電路圖。圖7(a) (c)為表示本發(fā)明的一實施方式相關的柔性半導體裝置500的制造工序的工序剖面圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。在以下的附圖中，為了說明的簡單化，以相同的參照符號表示實質上具有相同的功能的構成要素。此外，各圖中的尺寸關系 (長度、寬度、厚度等)并不反映實際的寸法關系。另外，本發(fā)明不限定于以下的實施方式。(實施方式1)參照圖1 (a)以及(b)，對本發(fā)明的實施方式1相關的柔性半導體裝置100進行說明。圖1 (b)為柔性半導體裝置100的上表面示意圖，圖1 (a)為表示圖1 (b)的Ia-Ia 剖面的剖面示意圖。柔性半導體裝置100包括下述部分而構成，即絕緣膜20 ；由形成于絕緣膜20上的源電極40s以及漏電極40d、半導體層30、還將絕緣膜20也作為柵極絕緣膜發(fā)揮功能的柵極絕緣膜20g、由柵電極IOg構成的TFT構造體；和從柵電極IOg引出并作為配線部發(fā)揮功能的下部配線圖案層10a。密封層50也發(fā)揮作為支撐TFT構造體的基材的作用，優(yōu)選由即使硬化后也能彎曲的具有柔軟性的樹脂材料構成。此外，優(yōu)選以能支撐TFT構造體的限度來變薄。作為這種樹脂材料的代表例，舉出例如環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺(PI)樹脂、丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)樹脂、聚苯硫醚(PPQ樹脂、聚苯醚(PPE)樹脂、聚對二甲苯(PPX)樹脂及其它們的復合物等。這些樹脂材料在尺寸穩(wěn)定性的性質上優(yōu)良，優(yōu)選作為本實施方式的柔性半導體裝置100中的柔性基材的材料。在本實施方式1中，在密封層50中填埋半導體層30、按照與半導體層30相接觸的方式形成的源電極40s、漏電極40d。作為構成半導體層30的材料能夠使用各種材料，也可采用例如硅(例如Si)或鍺(Ge)等的半導體，也可采用氧化物半導體。作為氧化物半導體舉出例如氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO2)、氧化銦(In2O3)、氧化鈦(TiO2)等單體的氧化物、 或hfeiaiO JnSnOUnSiO、ZnMgO等復合氧化物。或者根據(jù)需要也能使用化合物半導體(例如、GaN, SiC、ZnSe, CdS、GaAs等)或有機半導體(例如并五苯、聚3_己基噻吩、P卜啉衍生物、銅酞菁、C60等)。作為構成源電極40s、漏電極40d的金屬優(yōu)選具有良好的導電性的金屬材料，例如能夠使用銅(Cu)、鎳(Ni)、招(Al)、不銹鋼(SUS)、金(Au)、銀(Ag)。在半導體層30、源電極40s及漏電極40d下設置包括柵極絕緣膜20g的絕緣膜20。 作為構成柵極絕緣膜20g以及絕緣膜20的材料，為了形成具有優(yōu)良的特性的TFT而期望在柵極絕緣膜20g中為高電容·低漏電流，因此優(yōu)選具有較高的比介電常數(shù)且在絕緣性上優(yōu)良的無機化合物。作為具有這種比介電常數(shù)、絕緣特性的無機化合物的代表例，可以列舉例如鉭氧化物(Ta2O5等)、鋁氧化物(Al2O3等)、硅氧化物(SiO2等)、沸石氧化物(ZrO2等)、 鈦氧化物等)、釔氧化物(Y2O3等)、鑭氧化物(La2O3等)、鉿氧化物(HfO2等)等的金屬氧化物、或這些金屬的氮化物?；蛘咭部蔀殁佀徜^(BaTiO3)、鈦酸鍶(SrTiO3)、鈦酸鈣 (CaTiO3)等的電介質。在柵極絕緣膜20g的下表面形成柵電極10g，進而與柵電極IOg相連接的下部配線圖案層IOa與柵電極IOg被一體地形成。在此，尤其在本發(fā)明中，柵電極IOg的上表面比下部配線圖案層IOa的上表面更朝向半導體層30的方向突出，柵電極IOg上的柵極絕緣膜 20g的厚度變得比與其他電極或圖案(源電極、漏電極、上部配線圖案層、下部配線圖案層等)相對置的絕緣膜的膜厚薄。作為構成該柵電極IOg和下部配線圖案層IOa的金屬優(yōu)選具有良好的導電性的金屬材料，例如能夠使用銅(Cu)、鎳(Ni)、鋁(Al)、不銹鋼(SUS)。根據(jù)以上那樣構成的實施方式1的柔性半導體裝置，能夠減小成為延遲或損耗的原因的在配線間產(chǎn)生的寄生電容·漏電流，并且在TFT元件等半導體元件的柵極絕緣膜部或在基板內(nèi)形成的電容器元件部中能夠確保容量，能夠提高每個元件的特性。接下來，參照圖2(a) (g)，對本實施方式1的柔性半導體裝置100的制造方法進行說明。圖2(a) (g)為用于說明柔性半導體裝置100的制造工序的工序剖面圖。以下， 對此進行說明。首先，如圖2(a)所示，準備金屬箔10。在該實施方式1中，作為金屬箔10能夠使用例如厚度70μπι的SUS箔。接下來，如圖2(b)所示，通過加工金屬箔10，形成用于構成柵電極IOg的凸部。另外，雖然沒有圖示，但在電容器的成為下部電極的部分中也形成同樣的凸部。該凸部能夠通過例如蝕刻形成。作為蝕刻劑也可根據(jù)金屬箔10的材料等而使用適當?shù)牟牧?。在例如銅箔或SUS箔的情況下，能夠使用氯化亞鐵。此外，作為金屬箔10優(yōu)選采用例如Ra值(算術平均粗糙度)為IOOnm以下的表面粗糙度小的金屬箔。如果使用表面粗糙度小的金屬箔10，則能夠減小凸部上表面的表面粗糙度，在凸部上表面能夠較薄地形成膜厚的偏差小的絕緣膜。由此，能夠形成耐電壓高的柵極絕緣膜20g。另一方面，如果通過蝕刻形成凸部，則即使在采用表面粗糙度小的金屬箔的情況下，對于凸部的上表面以外的蝕刻面(下部配線圖案的上表面)而言，與凸部的上表面相比較能夠增大表面粗糙度，能夠提高絕緣膜20和下部配線圖案IOa之間的密接強度。下部配線圖案的上表面的表面粗糙度優(yōu)選根據(jù)蝕刻的條件的調(diào)整等而成為Ra值(算術平均粗糙度)500nm以上。接下來，如圖2(c)所示，在工序(b)中在形成了凸部的金屬箔10上形成包括柵極絕緣膜20g的絕緣膜20。絕緣膜20的形成能夠包括在金屬箔10的耐熱溫度下所執(zhí)行的處理。作為絕緣膜20的形成方法，舉出例如溶膠凝膠法或化學合成法等。在該實施方式1中，例如將分散了鈦酸鋇(BaTiO3)的納米粒子的分散溶液在金屬箔10上涂覆·干燥，在氮氣氣氛下通過進行臨時燒制、正式燒制(例如燒制溫度600°c 800oC )，形成由鈦酸鋇構成的絕緣膜20。分散溶液的涂覆方法沒有被特別地限制，能夠使用例如浸漬法、旋涂法、輥涂法、幕式淋涂法、噴射法、液滴噴吐法等。經(jīng)由這種燒制處理 (高溫工藝)而制作的絕緣膜20由于與高分子材料相比具有更高的比介電常數(shù)，因此作為柔性半導體裝置100中的絕緣膜20的材料尤其優(yōu)選。此外，如果使用上述列舉的浸漬法、旋涂法、輥涂法、幕式淋涂法、噴射法、液滴噴吐法等，則在通過凸部的形成能夠凹凸的金屬箔10表面形成了絕緣膜的情況下也使絕緣膜的表面變得平坦是容易的。但是，在本發(fā)明中，作為絕緣膜20的形成方法，能夠使用其他的一般的薄膜形成法，作為其代表例能夠舉出真空蒸鍍法、激光磨除法、濺射法、CVD法(例如等離子CVD法) 等。在激光磨除法中，能形成無機化合物的組成變化少的膜。在CVD法中，在無機絕緣膜的成膜容易，且能合成多成分膜，能夠形成高介電常數(shù)膜的點上優(yōu)選。接下來，如圖2 (d)所示，在柵極絕緣膜20g上形成與柵電極IOg相對置的半導體層30。半導體層30的形成通過例如在絕緣膜20的上表面堆積半導體材料來進行。半導體材料的堆積能夠使用例如、真空蒸鍍法、濺射法、等離子CVD法等的薄膜形成工藝或噴墨方式等的印刷工藝。上述半導體層30的形成，優(yōu)選能夠包括以沒有超過金屬箔10和絕緣膜20的耐熱溫度的程度的溫度來執(zhí)行的工藝，例如在絕緣膜20上堆積半導體材料之后，對所堆積的半導體材料進行加熱處理。半導體材料的加熱方法沒有被特別限定，也可為例如熱退火處理(氣氛加熱)，也可為激光退火處理，還可為將這些處理并用的處理。如上那樣通過實施加熱處理(高溫工藝)，半導體的結晶化推進，結果能夠使半導體特性(典型地載流子移動度)提高。在該實施方式1中，能夠例如如下那樣形成半導體層30。首先，對含環(huán)戊硅烷溶液進行UV照射而得到高次硅烷化合物后，將含高次硅烷化合物溶液涂覆于無機絕緣膜20的上表面。接下來，通過在300°C 600°C進行熱處理，從而形成由非晶硅構成的半導體層30。 而且，通過進行激光退火處理，形成載流子移動度高的多晶硅膜。上述溶液的涂覆方法沒有被特別地限制，也可使用例如旋涂法、輥涂法、幕式淋涂法、噴射法、液滴噴吐法等。此外，在氧化物半導體的情況下，將例如有機金屬的混合物堆積在絕緣膜20上， 通過對其進行熱處理(例如600°C以上)并使其燒結，從而能夠形成載流子移動度高的氧化物半導體。接下來，如圖2(e)所示，按照與半導體層30相接觸的方式形成源電極40s、漏電極40d，形成包括這些源電極40s、漏電極40d的上部配線圖案層。包括源電極40s、漏電極 40d的上部配線圖案層的形成方法沒有被特別地限定，例如能夠通過真空蒸鍍法或濺射法容易地進行，但也可使用其他的方法、例如印刷有機金屬糊狀物并進行硬化的方法、或以噴墨方式印刷納米金屬粒子印墨來進行燒制的方法等。作為源電極40s、漏電極40d的材料， 舉出例如、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鉬(Pt)、 鉬(Mo)、鐵0 )、鋅(Zn)等的金屬材料或、氧化錫(Sn02)、氧化銦錫(ITO)、含氟氧化錫 (FTO)、氧化釕(Ru02)、氧化銥(Ir02)、氧化鉬(Pt02)等的導電性氧化物等。接下來，如圖2(f)所示，按照覆蓋形成有半導體層30、源電極40s以及漏電極40d 的面的方式形成密封層50。密封層50的形成方法沒有被特別地限定，但能夠采用例如將半硬化的樹脂片粘合于半導體層30、源電極40s以及漏電極40d上并使其硬化的方法(在這種情況下，也可在樹脂片的粘合面上涂布粘結性材料。)、將半硬化的樹脂在半導體層30、源電極40s以及漏電極40d上通過旋涂等來進行涂布并使其硬化的方法等。通過形成上述的密封層50，能夠保護半導體層30，并且穩(wěn)定地進行下一個工序(金屬層10的蝕刻處理等) 的操作或傳輸。在該實施方式1中，密封層50的形成通過在形成了半導體層30、源電極40s以及漏電極40d的面上壓接樹脂片50(施加壓力并進行粘結)來進行。通過該壓接，與樹脂片 50層疊一體化，并且在樹脂片50中埋設半導體層30、源電極42s以及漏電極42d。作為上述壓接的方法，可以采用例如由輥層壓、真空層壓、熱擠壓等進行加熱并進行加壓的方法等。作為樹脂片50，能夠采用例如在樹脂薄膜表面涂布了黏著性材料(例如環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂等)的材料、或未硬化的樹脂薄膜等。在此，作為樹脂片50準備在厚度12. 5 μ m的聚酰亞胺樹脂薄膜表面涂布黏著性環(huán)氧樹脂后的材料，使其粘合在絕緣膜20的上表面來進行一體化。接下來，如圖2(g)所示，通過對形成了成為柵電極IOg的凸部的金屬箔10進行蝕刻，從而由金屬箔10形成柵電極IOg以及下部配線圖案層10a。作為蝕刻劑也可按照金屬箔10的材料使用適當?shù)漠a(chǎn)品。在例如銅箔或SUS箔的情況下，能夠采用氯化亞鐵。通過如上那樣，能夠構筑本實施方式1相關的柔性半導體裝置100。通過本實施方式1的制造方法，能夠以簡易的方法進行控制，以使包括源電極或漏電極的上部配線圖案層和下部配線圖案層的絕緣膜增厚，并且使TFT元件的柵極絕緣膜部或形成于基板內(nèi)的電容器部上的絕緣膜變薄，抑制在配線間產(chǎn)生的寄生電容 漏電流，并且能夠高生產(chǎn)性地制造特性好的半導體元件或電容器。此外，通過本實施方式1的制造方法，在金屬箔10中形成成為柵電極IOg的凸部并通過該凸部使其上的絕緣膜變薄，因此能夠使絕緣膜的表面變得平坦，能夠在該平坦的表面高精度地形成半導體層30、源電極以及漏電極。進而，能夠以與絕緣膜不同的工序形成組入到半導體元件或電路內(nèi)的電容器部的電介質層，或者不使用高介電常數(shù)的材料便能形成所需要的電容的電容器部。此外，通過將金屬材料用作支撐基板，從而還可采用與使用樹脂基板作為支撐基板的形式相比，高溫形成所需要的特性更加優(yōu)良的半導體材料或絕緣膜材料，通過本發(fā)明相關的制造方法，能夠提供高性能且生產(chǎn)性優(yōu)良的柔性半導體裝置。進而，在進行密封層50的形成工序之前，對多個TFT分別進行檢查 評價，從它們中選擇被評價為良品的TFT而能夠形成密封層50。根據(jù)上述的形式，能夠在制造中途的階段將最終產(chǎn)品中的不良品的產(chǎn)生防止于未然，能夠省略后面工序中的材料等的浪費。此外， 通過在檢查·評價后將密封層50形成在半導體層30上，從而作為優(yōu)良品的保護層能夠抑制后面工序中的不良品產(chǎn)生·半導體特性的劣化并使可靠性提高。以下，對與本發(fā)明的另一實施方式相關的柔性半導體裝置的結構及其制造方法進行說明。(實施方式2)圖3表示與本發(fā)明的一實施方式相關的柔性半導體裝置200的結構。在該實施方式2中，與上述實施方式1之間的不同點在于，采用不同的金屬材料具有2層以上的構造的多層金屬箔。即所準備的金屬箔具有多層構造，柵電極IOg和下部配線圖案層IOa通過不同的金屬材料形成。參照圖3(a) (g)說明該實施方式2的制造工藝的一例。另外，除了特別提及的事項以外，省略與實施方式1相重復的部分的說明。首先，如圖3(a)所示，準備第1金屬層61和第2金屬層62依次被層疊的多層金屬箔60。構成第1金屬層61和第2金屬層62的金屬優(yōu)選具有導電性且熔點較高的金屬， 能夠使用例如、銅(Cu、熔點1083°C )、鎳(Ni、熔點:1453°C )、鋁(Al、熔點660°C )、不銹鋼(SUS)并且組合使用。進而，也能夠使用使導電性氧化物堆積在第2金屬層62上的材料。層疊方法沒有被特別地限定，能夠采用例如、真空蒸鍍法、濺射法、等離子CVD法、鍍敷法等進行。在該實施方式中，使用厚度70 μ m的SUS箔作為第2金屬箔62，使用形成了厚度 2ym的Cu層的多層金屬箔60作為第1金屬箔61。接下來，如圖3(b)所示，通過蝕刻多層金屬箔60中的第1金屬層61，從第1金屬層61形成柵電極61g以及形成于電路內(nèi)的電容器電極部(未圖示)。本實施方式2中，通過蝕刻第1金屬層61，形成了柵電極61g以及電容器電極部的圖案，但也能夠采用在圖3(a) 中，在與使用了掩膜并使第1金屬層61堆積的同時，形成柵電極61g以及電容器電極部的圖案的方法。接下來，如圖3(c) 圖3(f)所示，與先前所記述的圖2(c) 圖2(f)同樣地執(zhí)行以下工序，即形成絕緣膜20以及柵極絕緣膜20g，將半導體層30形成于絕緣膜20上，在形成包括源電極40s以及漏電極40d的上部配線圖案層之后，按照覆蓋形成有半導體層30、包括源電極40s以及漏電極40d的上部配線圖案層的面的方式形成樹脂層50。接下來，如圖3(g)所示，通過蝕刻第2金屬層62，由第2金屬層62形成下部配線圖案層62a。作為蝕刻劑也可按照第2金屬箔62的材料使用適當?shù)漠a(chǎn)品。例如在銅箔和SUS箔的情況下，能夠采用氯化亞鐵。通過如上那樣，能夠構筑本實施方式2相關的柔性半導體裝置200。根據(jù)本實施方式2的制造方法，通過選擇第1金屬層61和第2金屬層62的蝕刻率或蝕刻劑不同的材料， 從而容易針對包括源電極40s以及漏電極40d的上部配線圖案層和下部配線圖案層間的絕緣膜厚度進行控制，通過形成期望的絕緣膜厚度，能夠進行考慮了電氣特性的高精度的構造設計，能夠提供電氣特性優(yōu)良的柔性半導體裝置。(實施方式3)圖4表示本發(fā)明的一實施方式相關的柔性半導體裝置300的結構。在該實施方式 3中，在形成于金屬箔10的凹部中與絕緣膜20 —起形成第2絕緣膜21這點上與上述的實施方式1不同。參照圖4(a) (h)對該制造工藝的一例進行說明。另外，除了特別提及的事項以外，省略與實施方式1相重復的部分的說明。首先，如圖4(a)所示，準備(制作、購買等)金屬箔10。在該實施方式中，金屬箔 10能夠使用例如厚度70 μ m的SUS箔。接下來，如圖4(b)所示，通過蝕刻金屬箔10，在金屬箔10的表面形成成為柵電極或電容器電極的凸部和除此之外的凹部。接下來，如圖4(c)所示，在工序(b)中形成了凸部、凹部的金屬箔10上以與例如凸部以及凹部相同的厚度形成包括柵極絕緣膜20g的絕緣膜20。作為絕緣膜20的形成方法舉出例如溶膠凝膠法和化學合成法等。作為涂覆絕緣膜20的溶液的方法，能夠使用例如浸漬法、旋涂法、輥涂法、幕式淋涂法、噴射法、液滴噴吐法等。此外，能夠使用一般的薄膜形成法，作為其代表例能舉出真空蒸鍍法、激光磨除法、濺射法、CVD法(例如等離子CVD法) 等，如果采用這些薄膜形成方法，則能夠容易地形成整個凸部以及凹部厚度都相同的絕緣膜20。進而，絕緣膜20也可為構成金屬箔10的金屬的金屬氧化膜。在這種情況下，絕緣膜20的形成能夠通過對金屬箔10的上表面進行氧化來進行。金屬箔10的氧化處理，通過例如陽極氧化法、熱氧化法(通過加熱進行的表面氧化處理)、化學氧化法(采用氧化劑的表面氧化處理)來進行。另外，在絕緣膜20為金屬箔10的金屬氧化膜的情況下，構成金屬箔10的金屬如果是通過上述氧化處理能被氧化的金屬，則沒有特別地被限制。但是，優(yōu)選采用閥金屬(例如鋁、鉭等)。在采用閥金屬的情況下，能夠適用陽極氧化法，能夠在金屬表面簡易地形成氧化被膜(例如1 μ m以下、優(yōu)選0. 6 μ m以下)。接下來，如圖4(d)所示，還對形成于金屬箔10的凹部形成第2絕緣膜21。第2 絕緣膜21也可為與絕緣膜20不同的材料，也可采用相同的材料。因此第2絕緣膜21能夠使用與上述所示的絕緣膜20的材料。此外，形成方法可列舉例如溶膠凝膠法和化學合成法等。作為進行涂覆的方法，能夠使用例如噴墨方式下的液滴噴吐法等。此外，能夠使用一般的薄膜形成法，作為其代表例能夠使用掩膜并舉出真空蒸鍍法、濺射法等。此外，雖然第2絕緣膜21的厚度能夠按照將第2絕緣膜21和絕緣膜20合在一起后的膜厚比絕緣膜20厚的方式任意地設定，但也能夠按照成為比例如形成于凸部上的絕緣膜20表面凹1 μ m左右的狀態(tài)的方式形成第2絕緣膜21。接下來，如圖4(e)所示，與實施方式1的圖2(d)、實施方式2的圖3(d)同樣地在形成于柵電極IOg上的柵極絕緣膜20g上形成半導體層30。接下來，如圖4(f)所示，按照與半導體層30相接觸的方式形成源電極40s、漏電極40d，形成包括這些源電極40s、漏電極40d的上部配線圖案層。包括源電極40s、漏電極 40d的上部配線圖案層的形成方法如實施方式1、實施方式2中所記述那樣并沒有特別限定形成方法，通過例如、真空蒸鍍法或濺射法能夠容易地進行，也可使用其他的方法(例如印刷有機金屬糊狀物并進行硬化的方法、以噴墨方式印刷納米金屬粒子印墨并進行燒制的方法等)。在此，在本實施方式3的圖4中，表示采用噴墨方式形成了包括源電極40s、漏電極 40d的上部配線圖案層的例子。圖4(d)中按照柵極絕緣膜IOg的上表面變高的方式形成凸部，從而該凸部作為隔壁發(fā)揮功能，在基于噴墨方式的配線形成中不需要以其他工序形成隔壁，能夠在源電極和漏電極間形成狹小間距。接下來，如圖4 (g)、圖4 (h)所示，與先前記述的實施方式1、實施方式2同樣，按照覆蓋形成有半導體層30、包括源電極40s以及漏電極40d的上部配線圖案層的面的方式形成樹脂層50，通過蝕刻金屬箔10，由金屬箔10形成柵電極IOg以及下部配線圖案層10a。通過如上那樣，能夠構筑本實施方式3相關的柔性半導體裝置300。通過本實施方式3的制造方法，能夠較薄地形成柵電極上的柵極絕緣膜并形成特性好的TFT元件，并且抑制上部配線圖案層與下部配線圖案層間的寄生電容·漏電流。進而，在通過噴墨法形成上部配線圖案層的情況下，能夠容易地形成成為隔壁的凸部，能夠提供電氣特性 生產(chǎn)性優(yōu)良的柔性半導體裝置。此外，在本實施方式3的制造方法中，例如通過高介電常數(shù)的材料形成構成柵極氧化膜和電容器部的絕緣膜20，采用低介電常數(shù)的材料形成第2絕緣膜21等，能按照功能和目的分開使用，能更有效地減小在配線間產(chǎn)生的寄生電容，并增大插入到半導體元件和電路內(nèi)的電容器部的容量。實施方式4接下來，參照圖5(a) (h)，對本實施方式4的柔性半導體裝置400的制造方法進行說明。圖5(a) (h)為用于說明柔性半導體裝置400的制造工序的工序剖面圖。以下， 對其進行說明。首先，如圖5(a)所示，準備金屬箔10。該實施方式4中，能夠使用例如厚度70 μ m 的SUS箔作為金屬箔10。接下來，如圖5(b)所示，通過加工金屬箔10，形成凸部，該凸部用于構成電連接上部配線圖案和下部配線圖案的層間連接通孔10v。該凸部能夠通過例如在形成凸部的位置形成掩膜來蝕刻金屬箔10的上表面而形成，能夠按照與在后面形成的柵極絕緣膜20g的厚度相同的高度或者比柵極絕緣膜20g的厚度高一些的方式形成。作為蝕刻劑也可按照金屬箔10的材料等使用適當?shù)漠a(chǎn)品。在例如銀箔和SUS箔的情況下，能夠使用氯化亞鐵。接下來，如圖5(c)所示，進而在形成有用于構成柵電極IOg的凸部的位置形成掩膜，并蝕刻金屬箔10，從而形成柵電極IOg用凸部。在形成該柵電極IOg用凸部時，不除去用于形成層間連接通孔IOV用凸部的掩膜而先殘留，采用該掩膜進行加工以使層間連接通孔IOv凸部變高。作為蝕刻劑也可與工序(b)同樣地按照金屬箔10的材料等使用適當?shù)?br> 女口
廣 PFt O接下來，如圖5(d)所示，在工序(b)和工序(c)中在形成有凸部的金屬箔10上形成包括柵極絕緣膜20g的絕緣膜20。此時按照層間連接通孔IOv表面露出的方式形成絕緣膜20。也可采用例如液滴噴吐法來只在凸部間的凹部和柵電極IOg表面選擇性地形成絕緣膜20，也可為在采用浸漬法、旋涂法、輥涂法、幕式淋涂法、噴射法等來全面地形成絕緣膜 20后采用激光僅除去層間連接通孔IOv表面的絕緣膜20，從而使層間連接通孔IOv表面露出的方法。接下來，如圖5(e)所示，在柵極絕緣膜20g上形成與柵電極IOg相對置的半導體層30。接下來，如圖5(f)所示，按照與半導體層30相接觸的方式形成源電極40s、漏電極40d，形成包括這些源電極40s、漏電極40d的層。此時與露出的層間連接通孔IOv表面電連接。接下來，如圖5(g)所示，按照覆蓋形成有半導體層30、源電極40s以及漏電極40d 的面的方式形成密封層50。接下來，如圖5(h)所示，通過對形成有成為柵電極IOg或層間連接通孔IOv的凸部的金屬箔10進行蝕刻，從而由金屬箔10形成柵電極10g、下部配線圖案層IOa以及層間連接通孔10v。作為蝕刻劑，也能夠根據(jù)金屬箔10的材料使用適當?shù)漠a(chǎn)品。通過如上那樣，能夠構筑本實施方式4相關的柔性半導體裝置400。根據(jù)本實施方式4的制造方法，能夠以簡易的方式將柵電極、下部配線圖案和源電極或者漏電極層電連接。(實施方式5)接下來，參照圖6(a)以及(b)，對將本實施方式相關的柔性半導體裝置搭載于圖像顯示裝置中的情況進行說明。圖6(a)是示意性地表示被搭載于圖像顯示裝置(在此有機EL顯示器)中的柔性半導體裝置500的剖面的剖面圖。柔性半導體裝置500具有多個晶體管構造體，圖6(a)所示的例子中具有由半導體層30A、柵極絕緣膜20Ag、柵電極10Ag、 源電極40As和漏電極40Ad構成的TFT晶體管500A和由半導體層30B、柵極絕緣膜20Bg、 柵電極10Bg、源電極40Bs、漏電極40Bd構成的TFT晶體管500B。在圖6(a)所示的例子中，柔性半導體裝置500由開關用TFT晶體管500A(以下稱作“Sw-Tr”。)和驅動用TFT晶體管500B(以下稱作“Dr-Tr”。)構成。在該實施方式中， 柔性半導體裝置500具有層疊構造，在Sw-Tr500A上層疊Dr_Tr500B。Sw-Tr500A的源電極 40As和漏電極40Ad通過形成于密封層50A的層間連接部件70、71、72而電連接Dr_Tr500B 的柵電極10Bg、電容器80的下部電極層10Bc、還有形成于Dr-Tr500B的下部配線圖案層 10Ba。進而，柔性半導體裝置500具備一個電容器80。即如圖6(b)所示，圖像顯示裝置的各像素組合兩個TFT晶體管500A、500B和一個電容器80而構成。如圖6(b)所示，Sw_Tr500A的柵電極IOAg與選擇線94連接，源電極40As以及漏電極40Ad分別一個與數(shù)據(jù)線92連接，另一個與Dr-Tr500B的柵電極IOBg連接。Dr_Tr500B 的源電極IOBs以及漏電極IOBd分別一個與電源線96連接，另一個與顯示部(這里為有機 EL元件)連接。此外，電容器80連接于Dr-Tr500B的源電極IOBs和柵電極IOBg之間。在上述結構的像素電路中，在選擇線94工作時，如果Sw_Tr500A的開關處于接通， 則驅動電壓從數(shù)據(jù)線92被輸入，由Sw-Tr500A被選擇，電容器80中蓄積電荷。而且，通過該電荷產(chǎn)生的電壓被施加到Dr-Tr500B的柵電極10Bg，與該電壓相應的漏極電流被提供給顯示部，成為使有機EL元件發(fā)光。
在柔性半導體裝置的重要用途之一的顯示器驅動用的TFT中，為了驅動元件而需要保持電容的電容器。如上那樣，通過將電容器80直接插入柔性半導體裝置，從而也可不在柔性半導體裝置500的外部另外設置電容器。因此，能夠實現(xiàn)小型且能高密度安裝的圖像顯示裝置。進而，在圖6所示的例子中，電容器80的下部電極層IOBc形成于Dr-Tr500B中與柵電極IOBg相同的面內(nèi)，并且由共通的金屬層IOB構成。此外，電容器80的電介質層20Bc 形成于Sw-Tr500B中與柵極絕緣膜20B相同的面內(nèi)，并且由共通的絕緣膜20B構成。如上那樣，通過將電容器80和TFT晶體管500B并聯(lián)配置，從而能夠由金屬層IOB和絕緣膜20B 形成電容器80，能夠簡易地構筑柔性半導體裝置500。圖6(b)表示如圖6(a)所示的構造的驅動電路(等效電路)90。圖6 (b)所示得配線92為數(shù)據(jù)線，配線94為選擇線，配線96為電源線。按各圖像顯示裝置的每個像素，形成柔性半導體裝置500。根據(jù)顯示器的構成，也可以在各像素中設置不僅2個、而是設置2個以上的TFT元件，因此也可與此相對應來改變?nèi)嵝园雽w裝置500。參照圖7的圖7(a) (c)說明本發(fā)明的實施方式5相關的柔性半導體裝置500 的制造工藝的一例。另外，除了特別提及的事項以外，省略與實施方式1相重復的部分的說明。在此，首先如圖7 (a)所示，按照實施方式1中所記述的那樣形成成為Dr-Tr的TFT 晶體管500B。此時在與絕緣膜20B相同面?zhèn)刃纬呻娙萜?0。形成方法為，在如圖2 (b)所示那樣形成凸部時，按照成為TFT元件的柵電極IOBg的地方和成為電容器80的下部電極層IOBc的地方變?yōu)橥共康姆绞叫纬山饘俨?0B。之后，在形成絕緣膜20B時形成柵極絕緣膜20Bg和電容器的電介質層20Bc。而且，在形成半導體層30B、源電極40Bs、漏電極40Bd 后，形成密封層50B，通過對金屬層IOB進行加工，從而形成下部配線圖案層10Ba、柵電極 10Bg、電容器的下部電極層10Bc。接下來，如圖7(b)所示，準備到圖2(e)為止結束了的成為SW-Tr的TFT晶體管 500A和具備層間連接部件70、71、72的密封層50A。作為層間連接部件，能夠使用例如糊狀物通孔。層間連接部件70、71、72由例如在密封層50中采用成為片狀的材料，并且被填充到連通上表面以及下表面的開口部中的導電性糊狀物(糊狀物通孔)構成。作為導電性糊狀物的代表例，能夠舉出例如鍍Ag涂層銅粉和以環(huán)氧樹脂作為主要成分的樹脂組成物的混合物。接下來，如圖7 (c)所示，通過將TFT晶體管500A壓接到密封層50A，從而將層間連接部件70和源電極40As、層間連接部件71、72和漏電極40Ad分別進行連接。作為上述壓接的方法，也可采用由例如輥層壓、真空層壓、熱擠壓等進行加熱并加壓的方法等。作為密封層50A，能夠采用例如在樹脂薄膜表面涂布粘結性材料(例如環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂等)的材料或未硬化的樹脂薄膜等。進而，為了使阻擋 (barrier)性能提高，也能夠采用在樹脂薄膜表面和粘結性材料間形成了阻擋性能優(yōu)良的無機薄膜的層疊薄膜。在此，作為密封層50A準備在厚度12. 5 μ m的聚酰亞胺樹脂薄膜表面涂布了粘結性環(huán)氧樹脂的材料，并粘合到形成了 TFT晶體管500A的半導體層30A、源電極 40As、漏電極Ad的面上進行一體化。進而，在密封層50中與使TFT晶體管500A壓接的面相反側的一面，按照與密封層50的層間連接部件70、71、72相連接的方式壓接形成于TFT晶體管500B的下部配線圖案層 10Ba、柵電極10Bg、電容器的下部電極層IOBc。通過該壓接，將TFT晶體管500B和密封層 50層疊一體化，TFT晶體管500B的柵電極10Bg、電容器80的下部電極層10Bc、還有形成于 Dr-Tr500B的下部配線圖案層IOBa被電連接。TFT元件300A的壓接和TFT晶體管500B的壓接可以由相同工序執(zhí)行，也可按照需要由不同工序執(zhí)行。而且，通過加工TFT晶體管500A的金屬層10A，從而形成柵電極10Ag。如上那樣， 能夠制造與圖6所示的本實施方式5相關的柔性半導體裝置500。在實施方式5中，記述了作為具有多個晶體管的構造而層疊的結構，但也可在同一平面內(nèi)配置多個晶體管來形成。但是，如本實施方式5那樣，在以不同的絕緣膜20A、20B 分別構成晶體管的情況下，根據(jù)使配線三維排列的效果，能夠在相同的元件面積內(nèi)收容更多的配線。即如果為相同的配線數(shù)，則能夠采用剖面積更大的粗配線，因此能夠減小配線電阻所引起的電壓降，并且也能夠提高用于配線形成的蝕刻工序的產(chǎn)量。以上，通過適當?shù)膶嵤┓绞秸f明了本發(fā)明，但這些記述不是限定事項，當然能有各種改變。例如，由于根據(jù)顯示器的結構還可以按各像素不僅僅設置2個TFT元件(第1以及第2TFT元件)，而是設置2個以上，因此與此相對應地也能改變本實施方式的柔性半導體裝置。此外，在上述實施方式中，例示了搭載于有機EL顯示器中的柔性半導體裝置，但也可搭載于無機EL顯示器中。再者，不限于EL顯示器也可為電子紙，進而不限于顯示器，也能搭載于RFID等通信設備或存儲器等中。本發(fā)明雖然表示了以與一個裝置對應的形式制作柔性半導體裝置那樣的例子，但不限于此，也可采用以與多個裝置對應的形式制作柔性半導體裝置的方法。作為這種制作手法，能夠采用卷對卷(roll to roll)制法。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明相關的柔性半導體裝置用于有機EL顯示器、電子紙等電子設備中是有用的。進而，不限于顯示器，在搭載于RFID等通信設備或存儲器裝置等電子設備等的用途中也是有用的。(符號說明)10、10A、10B 金屬箔IOaUOBa,62a 下部配線圖案層10g、10Ag、10Bg、61g 柵電極20、20A、20B 絕緣膜20g.20Ag.20Bg 柵極絕緣膜20Bc 電介質層21第2絕緣膜30、30A、30B 半導體層40s、40As、40Bs 源電極40d、40Ad、40Bd 漏電極50、50A、50B 密封層60多層金屬箔61第1金屬層62 第2金屬層
70、71、72層間連接部件80 電容器IOBc下部電極層100、200、300、400、500、500A、500B 柔性半導體裝置500A、500B TFT 晶體管
權利要求
1.一種柔性半導體裝置，具備形成半導體元件的絕緣膜，在該絕緣膜的上表面和下表面分別具有上部配線圖案層和下部配線圖案層，該柔性半導體裝置的特征在于，上述半導體元件包括形成于上述絕緣膜的上表面的半導體層；按照與上述半導體層相接觸的方式形成于上述絕緣膜的上表面的源電極和漏電極； 按照與上述半導體層相對置的方式形成于上述絕緣膜的下表面的柵電極， 上述柵電極的上表面比上述下部配線圖案層的上表面更向上述半導體層側突出， 在上述絕緣膜中，與上述源電極、上述漏電極、上述上部配線圖案層以及上述下部配線圖案層相對置的絕緣膜的第1膜厚比上述柵電極和上述半導體層間的絕緣膜的第2膜厚更厚。
2.根據(jù)權利要求1所述的柔性半導體裝置，其特征在于， 在上述絕緣膜中，上述第1膜厚比上述第2膜厚厚1 μ m以上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的柔性半導體裝置，其特征在于， 上述柵電極和上述下部配線圖案層由相同種類的金屬構成。
4.根據(jù)權利要求3所述的柔性半導體裝置，其特征在于，上述金屬從鋁、銀、鎳、鐵、銅、或者以這些金屬的任一個作為成分的合金箔中選擇。
5.根據(jù)權利要求1 4中任一項所述的柔性半導體裝置，其特征在于，與上述絕緣膜相接觸的上述柵電極的上表面的表面粗糙度比與上述絕緣膜相接觸的上述下部配線圖案的上表面的表面粗糙度小。
6.根據(jù)權利要求1 5中任一項所述的柔性半導體裝置，其特征在于， 上述柵電極的上表面的表面粗糙度的Ra值為IOOnm以下。
7.根據(jù)權利要求1 6中任一項所述的柔性半導體裝置，其特征在于， 上述下部配線圖案的上表面的表面粗糙度的Ra值為500nm以上。
8.根據(jù)權利要求1 7中任一項所述的柔性半導體裝置，其特征在于， 在上述半導體層之上形成由被覆上述半導體層的絕緣材料構成的密封層。
9.根據(jù)權利要求8所述的柔性半導體裝置，其特征在于， 上述密封層由樹脂材料構成。
10.根據(jù)權利要求9所述的柔性半導體裝置，其特征在于，上述密封層由樹脂片構成，該樹脂片由薄膜狀的芯材和在上述芯材的兩面分別層疊的樹脂層構成。
11.根據(jù)權利要求1 10中任一項所述的柔性半導體裝置，其特征在于，還具有將上述源電極和上述下部電極間或者上述漏電極和上述下部電極間電連接的層間連接通孔，該層間連接通孔、上述柵電極和上述下部配線圖案層由相同種類的金屬構成。
12.根據(jù)權利要求1 11中任一項所述的柔性半導體裝置，其特征在于，還通過形成于上述絕緣膜的上表面的上部電極和與該上部電極相對置并形成于上述絕緣膜的下表面的下部電極形成電容器。
13.根據(jù)權利要求12所述的柔性半導體裝置，其特征在于，上述上部電極和上述下部電極間的上述絕緣膜的第3膜厚比上述第1膜厚薄。
14.根據(jù)權利要求12所述的柔性半導體裝置，其特征在于， 上述第3膜厚比上述第1膜厚薄1 μ m以上。
15.根據(jù)權利要求1 14中任一項所述的柔性半導體裝置，其特征在于，上述柔性半導體裝置具有雙層上述絕緣膜，在該絕緣膜上分別設置上述半導體元件。
16.根據(jù)權利要求15所述的柔性半導體裝置，其特征在于，上述雙層絕緣膜經(jīng)由層間絕緣膜而被接合，分別形成于上述雙層絕緣膜的半導體元件經(jīng)由貫通上述層間絕緣膜而設置的層間連接部件而相連接。
17.根據(jù)權利要求16所述的柔性半導體裝置，其特征在于，上述層間絕緣膜作為對設置于上述雙層絕緣膜的一個半導體元件進行被覆的密封層而被形成。
18.—種柔性半導體裝置的制造方法，該柔性半導體裝置在絕緣膜的下表面形成柵電極和與該柵電極相連接的下部配線圖案層，在上述絕緣膜的上表面形成與柵電極相對置的半導體層和與該半導體層相連接的源電極和漏電極，該柔性半導體裝置的制造方法的特征在于，包括下部電極配線制作工序，在金屬箔的一個面形成一個或2個以上的凸部； 絕緣膜形成工序，在形成了上述凸部的上述一個面，按照上述凸部上的膜厚比除去該凸部以外的凹部上的膜厚變得更薄的方式形成上述絕緣膜；和半導體層形成工序，按照與上述凸部的至少一個相對置的方式在上述絕緣膜上形成上述半導體層。
19.根據(jù)權利要求18所述的柔性半導體裝置的制造方法，其特征在于， 在上述下部電極配線制作工序中，通過蝕刻而形成上述凸部。
20.根據(jù)權利要求18所述的柔性半導體裝置的制造方法，其特征在于，在上述金屬箔的表面，通過層疊與上述金屬箔相同種類的金屬材料、或者不同種類的金屬材料來形成上述凸部。
21.根據(jù)權利要求18 20中任一項所述的柔性半導體裝置的制造方法，其特征在于， 按照上述凸部的高度成為ι μ m以上的方式形成上述凸部。
22.根據(jù)權利要求18 21中任一項所述的柔性半導體裝置的制造方法，其特征在于， 在上述凸部形成工序中，形成高度不同的凸部。
23.根據(jù)權利要求18 22中任一項所述的柔性半導體裝置的制造方法，其特征在于， 包括上部電極配線制作工序，在上述絕緣膜的上表面形成上述源電極、上述漏電極以及與上述源電極或者上述漏電極連接的上部配線圖案。
24.根據(jù)權利要求18 22中任一項所述的柔性半導體裝置的制造方法，其特征在于， 上述上部電極配線制作工序中，按照與上述凸部中的至少一個相對置的方式形成與上述上部配線圖案相連接的上部電極。
25.根據(jù)權利要求23或M所述的柔性半導體裝置的制造方法，其特征在于， 在上述上部電極配線制作工序中包括下述工序，即通過涂布將導電性材料溶解于溶劑中的液體材料從而形成電極配線圖案，從電極配線圖案中除去上述溶劑。
26.根據(jù)權利要求18 25中任一項所述的柔性半導體裝置的制造方法，其特征在于， 上述絕緣膜形成工序包括在上述金屬箔的一個面通過將絕緣膜材料溶解于溶劑來進行涂覆從而形成涂布膜的工序；和從上述涂布膜中除去溶劑的工序。
27.根據(jù)權利要求18 沈中任一項所述的柔性半導體裝置的制造方法，其特征在于， 在上述絕緣膜形成工序中，在形成第1絕緣膜之后，將由與上述第1絕緣膜相同或者不同的絕緣膜材料構成的第 2絕緣膜形成于上述凹部，形成包括上述第1絕緣膜和上述第2絕緣膜的上述絕緣膜。
28.根據(jù)權利要求18 27中任一項所述的柔性半導體裝置的制造方法，其特征在于， 上述半導體層形成工序包括在上述絕緣膜上堆積半導體材料的工序；和對所堆積的上述半導體材料進行加熱處理并使上述半導體材料結晶化的結晶化工序。
29.根據(jù)權利要求觀所述的柔性半導體裝置的制造方法，其特征在于， 通過激光照射來執(zhí)行上述加熱處理。
30.根據(jù)權利要求18 四中任一項所述的柔性半導體裝置的制造方法，其特征在于， 包括400°C以上的加熱處理。
31.根據(jù)權利要求18 30中任一項所述的柔性半導體裝置的制造方法，其特征在于， 包括密封工序，通過在上述絕緣膜的上表面壓接樹脂片，將上述源電極、上述漏電極以及上述半導體層埋設在上述絕緣膜和上述樹脂片之間并進行密封。
32.—種柔性半導體裝置的制造方法，包括如下工序通過權利要求18 30中任一項所述的柔性半導體裝置的制造方法制作兩個第1柔性半導體裝置和第2柔性半導體裝置，使上述第1柔性半導體裝置的下部配線圖案和上述第2柔性半導體裝置的上部配線圖案經(jīng)由樹脂片相對置并進行壓接，從而接合上述第1柔性半導體裝置和上述第2柔性半導體裝置。
33.根據(jù)權利要求32所述的柔性半導體裝置的制造方法，其特征在于，包括在上述樹脂片中形成通孔的工序，該通孔的一端與第1柔性半導體裝置的柵電極或者下部配線圖案連接，另一端與第1柔性半導體裝置的上部配線圖案連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠減小在多層配線間產(chǎn)生的寄生電容，并增大半導體元件等中的電容器部的容量的柔性半導體裝置及其制造方法。該柔性半導體裝置具備形成半導體元件的絕緣膜，在該絕緣膜的上表面和下表面分別具有上部配線圖案層和下部配線圖案層，半導體元件包括在絕緣膜的上表面形成的半導體層、按照與半導體層相接觸的方式形成于絕緣膜的上表面的源電極和漏電極、按照與半導體層相對置的方式形成于絕緣膜的下表面的柵電極，在絕緣膜中，使與源電極、漏電極、上部配線圖案層以及下部配線圖案層相對置的絕緣膜的第1膜厚比柵電極和半導體層間的絕緣膜的第2膜厚厚。
文檔編號H01L29/49GK102576678SQ20118000407
公開日2012年7月11日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權日2010年5月12日
發(fā)明者一柳貴志, 中谷誠一, 平野浩一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社