JP2007123665A - 半導体装置用電気回路 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、有機半導体に対するダメージが少なく、且つ、外部制御回路と良好な接続が可能で、狭間隔の場合でも有効なパッド部を提供する。
【解決手段】第一の金属配線群と、この第一の金属配線群とは開口部を有する絶縁膜を介して配置され、個々の第一の金属配線夫々に個々に前記開口部位置で電気的に接続され、更に外部の電気回路と電気的に接続される第二の金属配線群を有する半導体装置用電気回路において、前記第二の金属配線の前記外部の電気回路と電気的に接続される接続領域は、前記第一の金属配線との接続領域より狭幅に形成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、本発明は外部の電気回路で駆動される半導体装置（電気回路素子）、例えばアクティブマトリックス薄膜トランジスタ等における電気回路に関し、特に外部回路との接続部の構成に関する。

紙に替わる表示メディアとして，電子ペーパーの実用化が期待されている。電子ブックにおいては液晶や電気泳動素子を駆動するアクティブマトリックス薄膜トランジスタとしてガラス基板上に形成されたアモルファスシリコン半導体が半導体材料として使用されているが、電子ペーパーにおいては、基板としてフィルム基板を用いる必要があるため、高温プロセスが使えない。その観点から、フィルム基板上に低温プロセスで薄膜トランジスタが形成可能な有機半導体を用いた有機薄膜トランジスタが注目されている。

有機薄膜トランジスタは、トランジスタ電流を制御する目的で設けられたゲート電極とゲート絶縁膜、トランジスタのチャネルを制御すための有機半導体層、チャネル部に流れる電流を与えるためのドレイン電極、チャネル部に流れる電流を取り出すためのソース電極、表示素子に電圧または電流を印加するための画素電極、画素電極とドレイン電極材料を電気的に絶縁するための層間絶縁膜から構成される。構成の一例を図６に示す。

図６は、上記したアクティブマトリックス型トランジスタとして用いられる有機薄膜トランジスタの一般的な構成を示す断面図である。この図６に従い有機薄膜トランジスタの構成について説明する。

有機薄膜トランジスタは、絶縁性基板１上にトランジスタ電流を制御する目的でゲート電極２が設けられ、このゲート電極２を被覆するようにゲート絶縁膜３が設けられる。そして、このゲート絶縁膜３上にチャネル部に流れる電流を与えるためのドレイン電極４、チャネル部に流れる電流を取り出するためのソース電極５が設けられている。ドレイン電極４及びソース電極５間及びこれらの上にトランジスタのチャネルを制御するための有機半導体層６が設けられる。

ドレイン電極４には、表示素子に電圧又は電流を印加するための接続電極（図示しない）が接続される。ソース電極５には、表示素子の画素電極に電圧又は電流を印加するための画素電極８が接続される。

そして、画素電極と連なる画素電極８と、接続電極、ドレイン電極４、ソース電極５、有機半導体層６を電気的に絶縁するために、層間絶縁膜７が設けられている。

アクティブマトリックス型トランジスタにおいては、ゲート電極に印加する電圧でソース電極とドレイン電極の間の電流を制御しているが、一つのゲート電極は一列に並んだ複数の薄膜トランジスタを制御しており、一列に並んだ複数の薄膜トランジスタのドレイン電極に印加する画像信号を制御する役割を持つことから、ゲート電極はセレクトラインと呼ばれている。

同様に、一つのドレイン電極は一列に並んだ複数の薄膜トランジスタに電流を供給しており、一列に並んだ複数の薄膜トランジスタの画像信号を制御する役割を持つことから、ドレイン電極は信号ラインと呼ばれている。

上記のセレクトラインおよび信号ラインには外部回路から制御信号を入力するためのパッド部が設けられている。こうしたパッド部として、従来技術においては特許文献１や特許文献２で示されるように、パッド部の電極上にエッチング技術によって形成された絶縁膜の開口部が存在している形状が広く用いられている。

例えば特許文献１では、ボンディングパッドと外部接続用端子の密着性を向上させるために、半導体基板上のパッド形成領域にエッチングストッパ層を形成し、パッド形成領域に開口部をもつ第１の層間絶縁膜を形成し、開口部に起因する凹部をもつ下層パッドを形成し、パッド形成領域に開口部をもつ第２の層間絶縁膜を形成する。

また特許文献２の場合は、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を使用して、レジスト膜(36)に第２開口部(36ａ)を形成する。続いて、第２開口部(36ａ)の底部に露出した下地膜(35)をエッチングするとともに、上部にレジスト膜(36)が形成されている下地膜(35)の一部も横から掘り込むようにエッチングし、第２開口部(36ａ)よりも径の大きい第３開口部(36ｂ)を形成する。

次にこの種の従来のパッド部の構成例としてセレクトラインのパッド部を図で示す。図７は、セレクトラインのパッド部の従来の構成を示す断面図、図８は、セレクトラインのパッド部の従来の形成工程を示す断面図である。

図７乃至図８を参照して、セレクトラインのパッド部（信号ラインも略同様）につき説明する。セレクトラインのパッド部は、図７に示すように、ゲート電極２に連なるゲート電極材料２ａ上の層間絶縁膜７に開口部１０を設けて形成されている。

図８に示すように、従来技術のセレクトラインの開口部（パッド部）１０は、ゲート電極２を含む電極材料２ａを基板１上に形成後（図８（ａ）参照）、ゲート絶縁膜３、層間絶縁膜７を基板１全面に順次形成する（図８（ａ）（ｂ）参照）。そして、その後に、フォトリソ工程を経てエッチングにより、ゲート絶縁膜３および層間絶縁膜１の一部を開口して開口部（パッド部）１０を形成していた（図８（ｄ）参照）。図からも判るように有機半導体層の形成は、層間絶縁膜形成の工程の前に行われる。

しかしながら、有機半導体材料を用いた薄膜トランジスタにおいては、有機半導体材料形成後にフォトリソ工程、エッチング工程などを経ると、熱の影響、エッチングダメージの影響が大きく、トランジスタ特性の劣化を招くという欠点があった。

また、開口部のパッド部１０に直接ヒートシールコネクタを接続し、ヒートシールコネクタにより、画像信号を供給する回路と接続を行う場合、パッド部のゲート電極材料２ａの表面が層間絶縁膜材料表面よりも下に位置しているため良好な接続が行えないという欠点を有している。

特開２００２−２４６４１１号公報 特開２００５−６４１７１号公報

前述した従来技術の問題解決のための対策として、本出願人は、既に有機半導体を用いた有機薄膜トランジスタにおいて、有機半導体に対するダメージが少なく、且つ、外部制御回路と良好な接続が可能なパッド部の構造及び製法について提案している（特願２００５−２６９６６７、以下既提案と記す）。

後で詳細に説明するが、この既提案技術においては、その明細書にも記載されている様に、スクリーン印刷法などを用いて、絶縁膜の形成と同時にパッド部の絶縁膜の一部を開口する。有機薄膜トランジスタにおけるこの種パッド部の構成（セレクトラインの場合）を図1（平面図）、図２（断面図）に示す。図中２ａはゲート電極材料、８０ａは接続電極（パッド部）、７は絶縁膜である。図に示すように、既提案技術のパッド部は、第一の金属配線としてのセレクトラインまたは信号ラインを形成後、絶縁膜（ゲート絶縁膜および層間絶縁膜）を基板全面に形成し、その後にフォトリソ工程を経てエッチングによりパッド部の絶縁膜の一部を開口し、その後に外部との電気回路と接続するためのパッド領域として第二の金属配線（島状金属部）を形成していた。図示はされていないが、前出図６、図８からも判るように有機半導体層の形成は層間絶縁膜形成の工程の前に行われる。

この方法によればフォトリソ工程、エッチング工程などを経ること無くパッド部の絶縁膜の一部を開口することが可能になる。然しながら、図1に示した平面配置の構成は、外部回路と接続するセレクトラインまたは信号ラインの数が多く、セレクトラインまたは信号ラインの間隔が狭い場合に以下の問題が生じる。

セレクトラインまたは信号ライン（図1の第一の金属配線）を外部回路と接続する場合、多くの場合はヒートシートコネクタなど異方性導電シートを接続部材として用いる場合が多い。この場合、異方性導電シートの特徴から実装する配線（第二の金属配線）の線幅と間隔が１：１に近いことが望ましい。しかし、パッド部に第一の金属配線と第二の金属配線を接続する開口部（パッド部、接続領域、スルーホール領域）を設ける場合、第二の金属配線の線幅と間隔が１：１との制約があると、第二の金属配線同士が隣接する方向における接続領域の開口幅は配線の配置ピッチの1/2以上には大きくすることはできない。従って、セレクトラインまたは信号ラインの間隔が狭い場合には開口幅が小さくなり、スクリーン印刷などの印刷法ではスルーホールが開口できず信頼性の高い接続ができないという不具合が生じる。

また、別の問題として、上述したスクリーン印刷法などを用いて層間絶縁膜を形成する場合、パッド部の絶縁膜は５μm以上の厚さにする場合が多く、図1のパッド部断面図から判るように、パッド部の第二の金属配線に凹凸が生じてしまい、信頼性の高い実装ができないという不具合が生じる。

本願発明は上記した既提案で顕著に見られる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は有機半導体を用いた有機薄膜トランジスタ等において採用すると好適な、接続領域に第一の金属配線と第二の金属配線を接続する開口部を設けることで有機半導体等に対するダメージが少なく、外部制御回路と良好な接続が可能な構成を有し、更に、特にセレクトラインまたは信号ラインの間隔が狭く、外部の電気回路との接続領域（パッド部）における配線（第二の金属配線）の線幅と間隔が１：１に近い場合においても、第一の金属配線と第二の金属配線を接続する開口幅を大きく取れ、また、第二金属配線のパッド部（配線用領域）に凹凸を生じない信頼性の高い実装を実現可能な半導体装置用電気回路の構造及び製法を提供することにある。なお、本発明は、有機半導体を含まない半導体装置の場合にも広く適用可能である。

本発明の半導体装置用電気回路は、第一の金属配線群と、この第一の金属配線群とは開口部を有する絶縁膜を介して配置され、個々の第一の金属配線夫々に個々に前記開口部位置で電気的に接続され、更に外部の電気回路と電気的に接続される第二の金属配線群を有するものであって、前記第二の金属配線の前記外部の電気回路と電気的に接続される接続領域は、前記第一の金属配線との接続領域より狭幅に形成したことを特徴とする。

第一の金属配線と第二の金属配線が電気的に接続する接続領域が、第二の金属配線と外部の電気回路が電気的に接続する領域（パッド部）と異なった領域に存在することになり、スルーホールの大きさがパッド部における第二の金属配線の線幅と隣接する配線間の間隔の制約を受けることが無い。従って、第一の金属配線と第二の金属配線の接続領域における開口を広く取ることが可能となる、この結果、第一の金属配線と第二の金属配線の、信頼性の高い接続が可能になる。また、第二の金属配線と外部の電気回路が電気的に接続する領域（パッド部）にスルーホールが存在しないため、第二の金属配線に凹凸が生じることがない。これにより第二の金属配線と外部電気回路間の信頼性の高い接続が可能となる。

特に、前記複数の第一の金属配線との接続領域の内、互いに隣接する接続領域については、前記第二の金属配線群同士が隣接する方向に延びる同一の帯状部上には存在しないように配置するようにしても良い。第一の金属配線と第二の金属配線が電気的に接続する複数の領域の内、隣接する領域は複数の第二の金属配線同士が隣接する方向の同一線上には存在しないため、第一の金属配線と第二の金属配線の接続領域における開口を、第一の構成よりさらに広く取ることが可能となる、この結果、第二の金属配線の間隔がより細かい場合でも第一の金属配線と第二の金属配線の、信頼性の高い接続が可能になる。

第一の金属配線と第二の金属配線の間に設けられた前記絶縁膜の少なくとも一種類を印刷法で形成する構成であっても良い。スルーホールが開口している絶縁膜の少なくとも一種類が印刷法で形成されていることにより、安価な有機薄膜トランジスタが実現できる。前記印刷法にスクリーン印刷を用いることができる。絶縁膜の印刷法がスクリーン印刷であることにより、絶縁膜をエッチングすることなく第一の金属配線と第二の金属配線が電気的に接続する領域を開口できるため、例えば有機半導体に対してダメージが少なく、信頼性の高い有機薄膜トランジスタ等が形成できる。

第一の金属配線と第二の金属配線のスルーホールによる接続に際し、接続領域における開口を広く取ることが可能となり、両配線間の信頼性の高い接続が可能になる。また、第二の金属配線と外部電気回路間の接続においても信頼性の高い接続が可能となる。隣接する接続領域が同一の帯状部上には存在しない構成のものでは、第二の金属配線の間隔がより細かい場合でも高信頼性の接続が確保できる。

以下、本発明について、実施の形態を挙げ図面に従って説明する。本発明のパッド構造は、例えば先に挙げた図６に示す如きアクティブマトリックス型トランジスタとして用いられる有機薄膜トランジスタにおいて好適に実施される。有機薄膜トランジスタ自体については、説明は繰替さないが、先に挙げた既提案の場合と同様に有機薄膜トランジスタ形成時にスクリーン印刷法などを用いて、絶縁膜の形成と同時に接続領域（パッド部）の絶縁膜の一部を開口し、この開口部に接続された第二の電気配線をパッド部として形成した構造とする。

このような方法によればフォトリソ工程、エッチング工程などを経ること無くパッド部の絶縁膜の一部を開口することが可能になる。ここで、特に外部回路と接続するセレクトラインまたは信号ラインの数が多く、セレクトラインまたは信号ラインの間隔が狭い場合に本発明のパッド構造が必要となる。

既に述べたように、セレクトラインまたは信号ライン（図1の第一の金属配線）を外部回路と接続する場合、多くの場合はヒートシートコネクタなど異方性導電シートを接続部材として用いる場合が多い。この場合、異方性導電シートの特徴から実装する配線（第二の金属配線）の線幅と間隔が１：１に近いことが望ましい。しかし、パッド部に第一の金属配線と第二の金属配線を接続する開口部を設ける場合、第二の金属配線の線幅と間隔が１：１の制約があると、第二の金属配線同士が隣接する方向における接続領域の開口幅は配線の配置ピッチの1/2以上には大きくすることはできない。従って、セレクトラインまたは信号ラインの間隔が狭い場合には開口幅が小さくなり、スクリーン印刷などの印刷法ではスルーホールが開口できず信頼性の高い接続ができないという不具合が生じる。

また、別の問題として、上述したスクリーン印刷法などを用いて層間絶縁膜を形成する場合、パッド部の絶縁膜は５μm以上の厚さにする場合が多く、図1のパッド部断面図から判るように、パッド部の第二の金属配線に凹凸が生じてしまい、信頼性の高い実装ができないという不具合が生じることを説明した。

そこで、本発明では、第一の金属配線群と、この第一の金属配線群夫々に電気的に接続されて同一面に平行して延びる第二の金属配線群とを個々に電気的に接続する接続領域を、第二の金属配線と外部の電気回路とを電気的に接続するための接続領域（以下、配線用領域ともいう）とは前記第二の金属配線群の延在方向上の異なった位置に設けるようにし、第二の金属配線の前記外部の電気回路と電気的に接続される接続領域は、前記第一の金属配線との接続領域より狭幅に形成して電気回路を形成する。

〔第１実施形態〕
以下、実施形態をあげ、図面に沿って本発明を詳細に説明する。本発明の第一の構成を図３に示す。図３(a)は、有機薄膜トランジスタにおけるこの発明の実施形態にかかるセレクトラインの接続領域とパッド部の構成を示す平面図、図３(b)は接続領域での断面図、図３(c)はパッド部での断面図である。また、図４は、この発明の実施形態にかかるセレクトラインの接続領域の形成工程を示す断面図である。この実施形態では、第一の金属配線と第二の金属配線が電気的に接続する接続領域が、第二の金属配線と外部の電気回路が電気的に接続する狭幅の接続領域（配線用領域）と異なった領域に存在している。

図に示すように、本実施形態では、ポリカーボネイト基板などからなる絶縁性基板１上にトランジスタ電流を制御する目的でゲート電極２及びゲート電極と連なる第一の金属配線としてのゲート電極材料２ａで構成される接続領域（パッド部）が設けられ（図４(ａ）参照）、このゲート電極２を被覆するようにゲート絶縁膜が設けられる。この実施形態では、ゲート絶縁膜の形成時に、接続領域（パッド部）領域に相当するゲート電極材料２ａ部分上およびそのゲート電極材料２ａ近傍にはゲート絶縁膜が存在しないように、これら領域を除いてゲート絶縁膜が形成される。これら材料を用いて、例えば、印刷により、接続領域（パッド部領域）に相当するゲート電極材料２部分上およびそのゲート電極材料２近傍を除いてゲート絶縁膜が形成される。この形成においては、接続領域（パッド部）のゲート電極材料２ａ上にはゲート絶縁膜が存在しないように開口部が形成される。

本発明で用いるゲート絶縁膜材料としてはポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリイミド膜、などがあげられる。また、本発明で用いる層間絶縁膜材料としてはクレゾールノボラックエポキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリビニル樹脂などの絶縁性樹脂および、上記樹脂と絶縁性フィラーから構成される絶縁ペーストなどがあげられる。

そして、このゲート絶縁膜上にチャネル部に流れる電流を与えるためのドレイン電極、チャネル部に流れる電流を取り出するためのソース電極が設けられている。ドレイン電極４及びソース電極５間及びこれらの上にトランジスタのチャネルを制御するための有機半導体層が設けられる。この実施形態においては、有機半導体材料としては、テトラセン、ペンタセン、ルブレンなどのアセン系結晶性材料、ポリアルキルチオフェンなどの配向性材料、フルオレン・チオフェン共重合体やその誘導体からなる液晶性材料、トリアリールアミン骨格を持つ高分子材料などが挙げられる。

そして、ドレイン電極４、ソース電極５及び有機半導体層を覆うように層間絶縁膜７が設けられる（図４（ｂ）参照）。この実施形態では、層間絶縁膜の形成時に、パッド部領域に相当するゲート電極材料２ａ部分には、層間絶縁膜７が端部から少し延在する状態で且つその他の領域には層間絶縁膜７が存在しないように、これら領域を除いて層間絶縁膜７が形成される。

このようにして、セレクトライン（ゲート電極２）のパッド部には絶縁膜のない開口部１０ａが形成される。このように形成すると、図３及び図４（ｂ）に示すように、接続領域に相当するゲート電極材料２ａ部分には、層間絶縁膜７が端部から少し延在した状態（図中ａ部分）で形成された開口部１０ａが接続領域となる。ゲート電極２上に形成された層間絶縁膜７はエッチング工程を経ることなくパッド部分となる箇所に開口部１０ａが形成される。

この発明で用いる層間絶縁膜７の絶縁材料としては、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリビニル樹脂などの絶縁性樹脂および、上記樹脂と絶縁性フィラーから構成される絶縁ペーストなどがあげられる。

セレクトライン（ゲート電極２）の開口部１０ａのゲート電極材料２ａに画像情報の信号を入力する外部電気回路と電気的に接触させるための第二の金属配線として第１の接続電極８０ａがその一端が接続されるとともに外方に延びた他端が外部電気回路と電気的に接続されるパッド領域（外部配線用領域）となる長尺状の金属配線として形成される（図３(a)参照）。この第１の接続電極８０ａは、隣接して形成される表示素子の画素電極を形成する工程と同じ工程により形成される。画素電極と同じ工程で第１の接続電極８０ａを形成することでプロセス工程を低減できる。

ちなみに、前述した既提案では、図１に示したように、開口部１０ａ部分と略同面積の第１の接続電極８０ａを外部電気回路と電気的に接触するパッド部としてそのまま利用することを想定していた。しかし、本発明では、開口部１０ａ部分を接続電極８０ａの一端との接続領域として用い、この接続領域から外方に延びる第１の接続電極８０ａの狭幅部の先端部分を外部電気回路と電気的に接触するパッド部（外部配線用領域）とする。

この第１の接続電極８０ａは、接続領域１０ａの層間絶縁膜７の上部まで至り更に外方に狭幅で延在するように形成している。このため、ヒートシールコネクタなどを用いて外部電気回路との接続を行う場合、層間絶縁膜７より上部で配線用領域（パッド部）と外部電気回路との接続が可能になり、信頼性の高い電気的な接続が可能になる。また、層間絶縁膜７がパッド部のゲート電極材料２ａ上の端部から少し延在した部分に存在しているので、ゲート電極材料２ａが基板１との接着強度が弱い状態で設けられていた場合においても、ゲート電極材料２ａが基板１から剥離することが抑制できる。勿論、ゲート電極材料２ａと基板１との接着強度が強い状態の製造、例えばスパッタリング法などにより、ゲート電極材料２ａを設ける場合には、層間絶縁膜７をパッド部のゲート電極材料２ａ上の端部から延在して設けなくても剥離の虞はない。

なお、上記したこの発明の実施形態で用いるゲート電極２、ソース電極５、ドレイン電極４、各接続電極（第一の金属配線材料、第二の金属配線材料）、画素電極の電極材料としては、真空蒸着法やスパッタリング法で作成するAu膜、Al膜、Cr膜、タンタル膜やスクリーン印刷法で形成される銀膜、インクジェット法やディスペンサーを用いて形成される銀、金、Ag-Pd合金、Ni、Coなどのナノメタル膜などが挙げられる。特に、ソース電極材料、ドレイン電極材料としては導電性高分子であるＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸をドープしたポリエチレンジオキシチオフェン）やＰＡＮＩ（ポリアニリン）や、カーボンペーストなどが挙げられる。

上記の構成によれば、ゲート電極材料２ａ（第一の金属配線）と第１の接続電極８０ａ（第二の金属配線）を接続する接続領域の開口部１０ａの大きさは、第二の金属配線８０ａと外部の電気回路を接続することに伴う制約を受けない。さらに詳しく述べると、第二の金属配線同士が隣接する方向における接続領域の開口幅は第二の金属配線８０ａの配置ピッチの1/2以上にすることができる。これにより、第一の金属配線２ａと第二の金属配線８０ａを接続する接続領域の開口の大きさを大きくすることができるため、印刷技術を用いてもスルーホールを開口する事が可能になり、第一の金属配線２ａと第二の金属配線８０ａが信頼性良く接続できる。

また、外部の電気回路が電気的に接続する配線用領域（パッド部）には、第一の金属配線２と第二の金属配線を接続する接続領域が無いため、第二の金属配線にスルーホールの開口に起因する凹凸は存在しないため、第二の金属配線と外部の電気回路を信頼性良く接続することができる。

その他、上記した構成および製造方法においては、有機半導体層を形成後に、エッチング工程を行わずにパッド部を形成することができるため、エッチング工程などを経ることによる有機半導体層に対する熱の影響、エッチングダメージが無く、トランジスタ特性の劣化を防ぐことが可能になっている。また、接続電極材料をパッド領域の層間絶縁膜材料の上部に形成しているため、ヒートシールコネクタなどを用いて外部電気回路との接続を行う場合、層間絶縁膜より上部でパッド部と外部電気回路との接続が可能になり、信頼性の高い電気的な接続が可能になっている。

スルーホールが開口している絶縁膜の少なくとも一種類を印刷法で形成することにより、安価な有機薄膜トランジスタが実現できる。特に、絶縁膜の印刷法がスクリーン印刷であることにより、絶縁膜をエッチングすることなく第一の金属配線と第二の金属配線が電気的に接続する領域を開口できるため、有機半導体に対してダメージが少なく、信頼性の高い有機薄膜トランジスタが形成できる。

上述した実施形態における技術は、信号ライン（ドレイン電極）のパッド部を含んだ電気回路についても全く同様に適用できる。すなわち、上記説明のゲート電極２とゲート電極材料２ａが、夫々ドレイン電極及び第一の金属配線としてのドレイン電極と連なるドレイン電極材料に対応し、ドレイン電極材料に前述したと同等の第二の金属配線を接続・形成すれば良い。なお、細かな説明・図示は重複するため省略する。電気回路以外の素子等の部分は、上述実施形態あるいは既提案の場合と同様で良い。

〔第２実施形態〕
本発明の第２の実施の形態構成を図５に示す。各部の符号は、図３と同等部分に同一の符号を付してある。図３で示した第１実施形態の構成では、第一の金属配線と第二の金属配線が電気的に接続する複数の領域は、第二の金属配線同士が隣接する方向の同一線上にあるため、接続領域の開口幅は第二の金属配線の配置ピッチ以上にすることはできない。第２実施形態は、この点を解決するもので、第一の金属配線と第二の金属配線が電気的に接続する複数の接続領域の内、互いに隣接する接続領域については、複数の第二の金属配線群同士が隣接する方向の同一線上（隣接する方向に延びる単一の所定幅の帯状部線上）には存在しないように配置されている点が前実施形態と異なっている。

図５に示すように、スルーホールを介して接続されている複数の接続領域は、第二の金属配線同士が隣接する方向の同一線上に無く、隣接する方向に向かっていわゆる千鳥状に配置されている。すなわち、図３で示した特徴に加えて、第一の金属配線と第二の金属配線が電気的に接続する複数の接続領域の内、互いに隣接する接続領域については、前記第二の金属配線群同士が隣接する方向に延びる仮想的な同一の帯状部上には存在しないように配置されている。第二の金属配線の延在方向外方側に平行に延びた部分を、前記接続領域より狭幅に形成して外部の電気回路とを電気的に接続するための配線用領域とする。この構成によれば、接続領域の位置に対応する位置では隣接する金属配線には接続領域が無く金属配線に接近配置することができ、接続領域における開口を、第一の構成よりさらに広く取ることが可能となる。結果、第二の金属配線の間隔が細かい場合でも、接続領域の開口幅は第二の金属配線の配置ピッチと同等または同等以上にする事が可能になる。勿論、前実施形態同様に、第一の金属配線と第二の金属配線の、信頼性の高い接続が可能になっている。

（実施例１）
ポリカーボネイト基板上に第一の金属配線を形成した。第一の金属配線は厚さ100nmのＣｒ膜をスパッタリング法によりマスク蒸着法を用いて形成した。第一の金属配線は長さ100ｍｍ、幅160μmの形状で、配線形状の長手方向と直交する方向に200μmピッチで１００個の同一の形状を形成した。つまり、第一の金属配線同士が隣接する方向の配線間隔は40μmとなる。

次に絶縁膜としてアクリル樹脂とフィラーを含む絶縁材料のペーストをスクリーン印刷法を用いて形成し、１２０℃３０分焼成し、絶縁膜とした。第一の金属配線上において絶縁膜の一部に縦横140μmの形状でスルーホールを設けた。１００個のスルーホールの形成領域はスルーホールの中心位置が同一直線状になるように形成した。

次に第二の金属配線として銀ペーストをスクリーン印刷法を用いて形成し、１２０℃３０分焼成した。第二の金属配線の形状は前記スルーホール上部では縦横180μmの形状とし、スルーホールの中心と第二の金属配線の縦横180μmの形状の中心が一致する位置に第二の金属配線を１００個の同一形状で形成した。スルーホール上部以外の第二の金属配線の幅は100μm、第二の金属配線同士が隣接する方向の間隔は100μmとし、スルーホール上以外の長さは50mmに設定した。

〔実施例１の電気特性の測定結果〕
上記の第一の金属配線と第二の金属配線の電気的な接続を検査したところ、１００個全てが、良好な電気的な接続を示し、第一の金属配線と第二の金属配線の接触部の抵抗は0.2Ωと良好な値を示した。次にヒートシールコネクタを用いて、前記のスルーホール部が存在する以外の領域で第二の金属配線と外部の電気回路を接続し、第二の金属配線と外部の電気回路の電気的な接続を検査したところ、１００個全てにおいて良好な電気的接続が確認できた。

（実施例２）
ポリカーボネイト基板上に第一の金属配線を形成した。第一の金属配線は厚さ100nmのＣｒ膜をスパッタリング法によりマスク蒸着法を用いて形成した。第一の金属配線は第二の金属配線との接続部以外の領域は長さ100ｍｍ、幅160μmの形状で、配線形状の長手方向と直交する方向に200μmピッチで１００個の同一の形状を形成した。つまり、この領域での第一の金属配線同士が隣接する方向の配線間隔は40μmとなる。

また、第二の金属配線との接続領域では縦横220μmの形状とした。この接続領域は、第一の金属配線同士をショートさせないために、隣接する第二の金属配線同士では、接続領域の中心を第一の金属配線の長手方向に300μm離して設置した。

次に絶縁膜としてアクリル樹脂とフィラーを含む絶縁材料のペーストをスクリーン印刷法を用いて形成し、１２０℃３０分焼成し、絶縁膜とした。第一の金属配線上において第二の金属配線との接続領域の部分に絶縁膜の一部に縦横200μmの形状でスルーホールを設けた。

次に第二の金属配線として銀ペーストをスクリーン印刷法を用いて形成し、１２０℃３０分焼成した。第二の金属配線の形状は前記スルーホール上部では縦横240μmの形状とした。スルーホール上部以外の第二の金属配線の幅は100μm、第二の金属配線同士が隣接する方向の間隔は100μmとし、スルーホール上以外の長さは50mmに設定した。

〔実施例２の電気特性の測定結果〕
上記の第一の金属配線と第二の金属配線の電気的な接続を検査したところ、１００個全てが、良好な電気的な接続を示した。また、第一の金属配線と第二の金属配線の接触部の抵抗は0.1Ωとなり、実施例１に比較して低い値を示した。次にヒートシールコネクタを用いて、前記のスルーホール部が存在する以外の領域で、第二の金属配線と外部の電気回路を接続し、第二の金属配線と外部の電気回路の電気的な接続を検査したところ、１００個全てにおいて良好な電気的接続が確認できた。

（比較例）
ポリカーボネイト基板上に第一の金属配線を形成した。第一の金属配線は厚さ100nmのＣｒ膜をスパッタリング法によりマスク蒸着法を用いて形成した。第一の金属配線は長さ100ｍｍ、幅160μmの形状で、配線形状の長手方向と直交する方向に200μmピッチで１００個の同一の形状を形成した。つまり、第一の金属配線同士が隣接する方向の配線間隔は40μmとなる。

次に絶縁膜としてアクリル樹脂とフィラーを含む絶縁材料のペーストをスクリーン印刷法を用いて形成し、１２０℃３０分焼成し、絶縁膜とした。第一の金属配線上において外部の電気回路との接続領域に絶縁膜の一部に縦20mm、横80μmの形状でスルーホールを設けた。１００個のスルーホールの形成領域はスルーホールの中心位置が同一直線状になるように形成した。

次に第二の金属配線として銀ペーストをスクリーン印刷法を用いて形成し、１２０℃３０分焼成した。第二の金属配線の形状は縦50mm,横100μmとし、スルーホールの長手方向の中心線と第二の金属配線の長手方向の中心線が一致する位置に第二の金属配線を１００個の同一形状で形成した。第二の金属配線の幅は100μm、第二の金属配線同士が隣接する方向の間隔は100μmとした。

〔比較例の電気特性の測定結果〕
上記の第一の金属配線と第二の金属配線の電気的な接続を検査したところ、１００個の内、３０個に断線が検出された。この結果はスルーホールの幅が80μmと狭いため、スクリーン印刷では充分に開口せず、第一の金属配線と第二の金属配線の接触不良が生じたためと思われる。

次にヒートシールコネクタを用いて、第二の金属配線と外部の電気回路を接続し、第二の金属配線と外部の電気回路の電気的な接続を検査したところ、１００個の内、８個に断線が検出された。この結果は、外部回路との接続部における第二の金属配線に凹凸があるため、ヒートシールコネクタを用いた接続で接続不良が生じたためと思われる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の関連技術によるセレクトラインの接続領域（パッド部）の構成を示す平面図である。 図１のセレクトラインの接続領域（パッド部）の構成を示す断面図である。 (a)〜(c)は、この発明の実施形態にかかるセレクトラインの接続領域（パッド部）の構成を示す図である。 この発明の実施形態にかかるセレクトラインの接続領域（パッド部）の形成工程を示す断面図である。 (a)〜(c)は、この発明の他の実施形態にかかるセレクトラインの接続領域（パッド部）の構成を示す図である。 一般的な有機薄膜トランジスタ構成を示す断面図である。 セレクトラインのパッド部の従来の構成を示す断面図である。 セレクトラインのパッド部の従来の形成工程を示す断面図である。

符号の説明

１…基板
２…ゲート電極（セレクトライン）
２ａ…ゲート電極材料（セレクトライン；第一の金属配線）
３…ゲート絶縁膜
４…ドレイン電極(信号ライン)
４ａ…ドレイン電極材料(信号ライン；第一の金属配線)
５…ソース電極
６…有機半導体層
７…層間絶縁膜
１０、１０ａ…開口部（接続領域、スルーホール領域）
８０ａ…第１の接続電極（第二の金属配線）

Claims (4)

1. 第一の金属配線群と、この第一の金属配線群とは開口部を有する絶縁膜を介して配置され、個々の第一の金属配線夫々に個々に前記開口部位置で電気的に接続され、更に外部の電気回路と電気的に接続される第二の金属配線群を有する半導体装置用電気回路において、
   前記第二の金属配線の前記外部の電気回路と電気的に接続される接続領域は、前記第一の金属配線との接続領域より狭幅に形成したことを特徴とする半導体装置用電気回路。
2. 前記複数の第一の金属配線との接続領域の内、互いに隣接する接続領域については、前記第二の金属配線群同士が隣接する方向に延びる同一の帯状部上には存在しないように配置されていることを特徴とする請求項１記載の電気回路。
3. 第一の金属配線と第二の金属配線の間に設けられた前記絶縁膜の少なくとも一種類が印刷法で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気回路。
4. 前記印刷法はスクリーン印刷であることを特徴とする請求項３記載の電気回路。
   

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