(57)【要約】【課題】有機半導体膜などの有機膜における不純物を低減することが可能な製造技術を提供すること。【解決手段】基板(10)上の所定位置に有機膜(16)を形成する第１工程と、前記有機膜を所定の洗浄溶液によって洗浄する第２工程と、前記有機膜に付着した前記洗浄溶液を除去する第３工程と、を含む有機膜の製造方法である。「有機膜」とは、例えば有機半導体膜又は有機絶縁膜である。【選択図】図１
2010182992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の所定位置に有機膜を形成する第１工程と、
前記有機膜を所定の洗浄溶液によって洗浄する第２工程と、
前記有機膜に付着した前記洗浄溶液を除去する第３工程と、
を含む、有機膜の製造方法。
【請求項２】
前記第１工程は、
前記基板上に有機材料を供給する第４工程と、
前記第４工程において供給された前記有機材料を固化させることによって前記有機膜を形成する第５工程と、
を含む、請求項１に記載の有機膜の製造方法。
【請求項３】
前記洗浄溶液が水である、請求項１又は２に記載の有機膜の製造方法。
【請求項４】
前記第２工程における前記洗浄溶液を、常温より高く前記有機膜のガラス転移温度より低い温度とする、請求項１乃至３の何れか１項に記載の有機膜の製造方法。
【請求項５】
前記第２工程は、前記洗浄溶液に流れを生じさせながら実行される、請求項１乃至４の何れか１項に記載の有機膜の製造方法。
【請求項６】
前記第３工程は、前記有機膜を加熱することによって前記洗浄溶液を除去する、請求項１乃至５の何れか１項に記載の有機膜の製造方法。
【請求項７】
前記第２工程の後、前記第３工程に先立って、水溶性の揮発性溶媒によって前記有機膜を洗浄する第６工程、を更に含む請求項６に記載の有機膜の製造方法。
【請求項８】
前記有機膜は、有機半導体膜又は有機絶縁膜である、請求項１乃至７の何れか１項に記載の有機膜の製造方法。
【請求項９】
基板上に、相互に離間した第１電極及び第２電極を形成する工程と、
前記基板上に、少なくとも一部が前記第１電極及び前記第２電極の間に挟まれた有機半導体膜を形成する工程と、
前記基板上に、前記第１電極、前記第２電極及び前記有機半導体膜を覆うゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に、少なくとも一部が前記有機半導体膜と重畳するようにゲート電極を形成する工程と、
を含み、
前記有機半導体膜を形成する工程が、請求項１乃至７の何れかに記載の有機膜の製造方法を用いて実行される、有機トランジスタの製造方法。
【請求項１０】
更に、前記ゲート絶縁膜を形成する工程が、請求項１乃至８の何れかに記載の有機膜の製造方法を用いて実行される、請求項９に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項１１】
基板上に、ゲート電極を形成する工程と、
前記基板上に、前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に、第１電極及び第２電極を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に、少なくとも一部が前記第１電極及び前記第２電極の間に挟まれた有機半導体膜を形成する工程と、
前記第１電極、前記第２電極及び前記有機半導体膜を覆う絶縁膜を形成する工程と、
を含み、
前記有機半導体膜を形成する工程が、請求項１乃至８の何れかに記載の有機膜の製造方法を用いて実行される、有機トランジスタの製造方法。
【請求項１２】
更に、前記絶縁膜を形成する工程が、請求項１乃至８の何れかに記載の有機膜の製造方法を用いて実行される、請求項１０に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項１３】
基板上に、ゲート電極を形成する工程と、
前記基板上に、前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に、少なくとも一部が前記ゲート電極と重畳するように有機半導体膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に、前記有機半導体膜と接する第１電極及び第２電極を形成する工程と、
を含み、
前記有機半導体膜を形成する工程が、請求項１乃至８の何れかに記載の有機膜の製造方法を用いて実行される、有機トランジスタの製造方法。
【請求項１４】
前記ゲート絶縁膜上に、前記有機半導体膜、前記第１電極及び前記第２電極を覆う絶縁膜を形成する工程を更に含み、
前記絶縁膜を形成する工程が、請求項１乃至８の何れかに記載の有機膜の製造方法を用いて実行される、請求項１３に記載の有機トランジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機膜（有機半導体膜、有機絶縁膜等）やこれを用いる薄膜トランジスタ等の薄膜素子の製造技術等に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機半導体膜を用いて構成される有機トランジスタは、インクジェット法やスピンコート法など大気圧下での溶液プロセスによる作製が可能であり、蒸着法などによる場合と比較してプロセスコストを低く抑えられることから、大面積の成膜が必要なデバイスや小ロット生産などへの応用が期待されている。その一方で、従来からの無機半導体膜を用いたトランジスタと比較し、信頼性の面から様々な課題が指摘されており、改良技術が望まれている。
【０００３】
有機トランジスタが有する課題の１つとして、有機半導体膜の成膜に用いる材料の純度の問題が指摘されている。具体的には、無機半導体膜に用いられる材料はイレブンナインとも言われるように超高純度に制御されているのに比べ、有機半導体膜に用いられる材料は高純度であると言われるものであっても99〜99.999％程度と純度が低い。そのため、不純物の存在が有機半導体膜の信頼性向上を妨げる一因になっていると推測されている。なかでも、水の存在下において可動となるイオンは、イオン伝導による半導体膜や絶縁層の低抵抗化をもたらすため、信頼性の観点からは問題となる。また、半導体膜中のイオンはキャリアートラップの原因ともなる。これにより、例えばトランジスタの特性としては、チャネルのバルク領域の伝導度が上昇することによるオフ電流の増加、しきい値（Ｖth）のシフト、オン電流の減少などの不都合がもたらされる。絶縁層であれば、リーク電流の増加が起こる。
【０００４】
このような不都合に対して、材料中のイオンを除去すべく、有機半導体膜の材料を合成する段階においてイオン交換による精製や純水洗浄などが一般的に行われている（例えば、特許文献１参照）。しかし、これらの材料を用いてトランジスタ等のデバイスが作製される過程においても、材料中にイオンなどの不純物が混入する可能性がある。特に、溶液プロセスを用いた場合には、蒸着法などの方法を用いる場合に比較して、プロセス中におけるコンタミネーションが起こりやすいと考えられる。
【０００５】
なお、上記のような材料中にイオンによる不都合は、有機材料を用いて有機絶縁膜を成膜する場合においても同様に生じ得るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００８−５１６４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明に係る具体的態様は、有機半導体膜などの有機膜における不純物を低減することが可能な製造技術を提供することを目的の１つとする。
また、本発明に係る具体的態様は、不純物の低減により諸特性を向上させることが可能な有機トランジスタの製造技術を提供することを他の目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る一態様の有機膜の製造方法は、基板上の所定位置に有機膜を形成する第１工程と、前記有機膜を所定の洗浄溶液によって洗浄する第２工程と、前記有機膜に付着した前記洗浄溶液を除去する第３工程と、を含む有機膜の製造方法である。ここで、「有機膜」とは、有機半導体膜又は有機絶縁膜である。
【０００９】
かかる方法によれば、有機膜の形成後に洗浄溶液を用いた洗浄を行うことにより、有機膜に含まれる不純物イオンが洗浄溶液中へ取り込まれ、有機膜から不純物を除去することができる。それにより、有機膜における不純物を低減することが可能となる。特に、有機膜が高分子膜である場合には大きな効果が期待できる。高分子膜は、分子鎖間の空隙が一般に大きく、洗浄溶液の分子が入る隙間や不純物イオンの移動する隙間が十分に確保されるからである。
【００１０】
上記した第１工程は、例えば、前記基板上に有機材料を供給する第４工程と、前記第４工程において供給された前記有機材料を固化させることによって前記有機膜を形成する第５工程と、を含んでもよい。
【００１１】
前記洗浄溶液としては、例えば、水が好適に用いられる。典型的には、抵抗率が極めて高い純水（いわゆる超純水）が望ましい。
【００１２】
また、前記第２工程における前記洗浄溶液を、常温より高く前記有機膜のガラス転移温度より低い温度とすることも好ましい。
【００１３】
一般的にイオンの溶解度は温度に対して指数関数的に増加するため、洗浄溶液の温度を常温より高く調整しておいたほうが不純物除去の効果を高められる。また、洗浄溶液の温度を有機膜のガラス転移温度より低くしておくことで、有機膜の結晶化等による性質の変動を回避できる。
【００１４】
また、前記第２工程は、前記洗浄溶液に流れを生じさせながら実行されることも好ましい。具体的には、例えば、洗浄溶液を一方向へ流しながらその中へ有機膜を留める方法や、洗浄溶液を攪拌しながらその中へ有機膜を留める方法などである。もちろん、基板ごと有機膜を洗浄溶液に漬け、洗浄溶液中で基板を移動させることにより、相対的に“流れ”を生じさせてもよい。
【００１５】
洗浄溶液に流れを生じさせることにより、不純物イオンが洗浄溶液中へ拡散等によって移動する効率（輸送効果）をより高めることが可能となる。それにより、不純物除去の効果を高め、かつ処理時間を削減することが可能となる。
【００１６】
また、前記第３工程は、例えば、前記有機膜を加熱することによって前記洗浄溶液を除去することができる。なお、真空中（低圧雰囲気中）に有機膜を配置することを併用してもよい。
【００１７】
加熱によれば、洗浄溶液を簡易な装置等によって除去できる。
【００１８】
また、前記第２工程の後、前記第３工程に先立って、水溶性の揮発性溶媒によって前記有機膜を洗浄する第６工程、を更に含んでもよい。ここで用い得る揮発性溶媒とは、例えばエタノールである。
【００１９】
このような水溶性の揮発性溶媒を用いた洗浄を加えることにより、加熱による洗浄溶液の除去を促進し、処理時間を短縮する効果が得られる。これは、有機膜中に取り込まれた洗浄溶液が揮発性溶媒と置換されることに起因する。
【００２０】
本発明に係る一態様の有機トランジスタの製造方法は、いわゆるトップゲート構造の有機トランジスタの製造方法であって、基板上に、相互に離間した第１電極及び第２電極を形成する工程と、前記基板上に、少なくとも一部が前記第１電極及び前記第２電極の間に挟まれた有機半導体膜を形成する工程と、前記基板上に、前記第１電極、前記第２電極及び前記有機半導体膜を覆うゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に、少なくとも一部が前記有機半導体膜と重畳するようにゲート電極を形成する工程と、を含み、前記有機半導体膜を形成する工程が上記した本発明に係る有機膜の製造方法を用いて実行されることを特徴とする。
【００２１】
かかる方法によれば、有機半導体膜における不純物を低減することが可能となり、それによってトップゲート構造の有機トランジスタの諸特性を向上させることが可能となる。
【００２２】
また、前記ゲート絶縁膜を形成する工程についても、上記した本発明に係る有機膜の製造方法を用いて実行されてもよい。
【００２３】
かかる方法によれば、有機絶縁膜における不純物を低減することが可能となり、それによってトップゲート構造の有機トランジスタの諸特性を更に向上させることが可能となる。
【００２４】
本発明に係る一態様の有機トランジスタの製造方法は、いわゆるボトムゲート・ボトムコンタクト構造の有機トランジスタの製造方法であって、基板上に、ゲート電極を形成する工程と、前記基板上に、前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に、第１電極及び第２電極を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に、少なくとも一部が前記第１電極及び前記第２電極の間に挟まれた有機半導体膜を形成する工程と、前記第１電極、前記第２電極及び前記有機半導体膜を覆う絶縁膜を形成する工程と、
を含み、前記有機半導体膜を形成する工程が上記した本発明に係る有機膜の製造方法を用いて実行されることを特徴とする。
【００２５】
かかる方法によれば、有機半導体膜における不純物を低減することが可能となり、それによってボトムゲート・ボトムコンタクト構造の有機トランジスタの諸特性を向上させることが可能となる。
【００２６】
また、前記絶縁膜を形成する工程についても、上記した本発明に係る有機膜の製造方法を用いて実行されてもよい。
【００２７】
かかる方法によれば、有機絶縁膜における不純物を低減することが可能となり、それによってボトムゲート・ボトムコンタクト構造の有機トランジスタの諸特性を更に向上させることが可能となる。
【００２８】
本発明に係る一態様の有機トランジスタの製造方法は、いわゆるボトムゲート・トップコンタクト構造の有機トランジスタの製造方法であって、基板上に、ゲート電極を形成する工程と、前記基板上に、前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に、少なくとも一部が前記ゲート電極と重畳するように有機半導体膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に、前記有機半導体膜と接する第１電極及び第２電極を形成する工程と、を含み、前記有機半導体膜を形成する工程が上記した本発明に係る有機膜の製造方法を用いて実行されることを特徴とする。
【００２９】
かかる方法によれば、有機半導体膜における不純物を低減することが可能となり、それによってボトムゲート・トップコンタクト構造の有機トランジスタの諸特性を向上させることが可能となる。
【００３０】
また、前記ゲート絶縁膜上に、前記有機半導体膜、前記第１電極及び前記第２電極を覆う絶縁膜を形成する工程を更に含み、この絶縁膜を形成する工程が上記した本発明に係る有機膜の製造方法を用いて実行されてもよい。
【００３１】
かかる方法によれば、有機絶縁膜における不純物を低減することが可能となり、それによってボトムゲート・トップコンタクト構造の有機トランジスタの諸特性を更に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】一実施形態に係る有機トランジスタの製造方法を説明するための模式断面図である。
【図２】有機トランジスタを模式的に示した平面図である。
【図３】他の実施形態に係る有機トランジスタの製造方法を説明するための模式断面図である。
【図４】他の実施形態に係る有機トランジスタの製造方法を説明するための模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下では、本発明に係る電子デバイスの一例としての有機トランジスタを採り上げ、その製造技術等について説明する。
【００３４】
図１は、一実施形態に係る有機トランジスタの製造方法を説明するための模式断面図である。この実施形態においては、有機トランジスタの一例としてトップゲート構造の有機トランジスタについて採り上げる。
【００３５】
図１（Ａ）に示すように、基板１０の一面側に電極（第１電極）１２、電極（第２電極）１４やその他の図示しない配線等を形成する。例えば、基板１０の一面上に真空蒸着法やスパッタ法などの手法で導電膜（金属膜等）を成膜し、更にその上にレジストを塗布し、フォトマスクを介してパターンを露光、現像し、現像後のレジストを介してエッチングを行い、最後にレジストを除去することにより、電極１２、１４等を形成可能である。導電膜としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒ、これらを含む合金、ＩＴＯ（酸化インジウム・錫）、ＩＺＯ（酸化インジウム・亜鉛）、ＡＴＯ（酸化アンチモン・錫）、ＩＯ（インジウム酸化物）、ＳｎＯ2（酸化錫）やこれらの１種または２種以上を組み合わせたものを用いることができる。なお、上記のようなフォトリソグラフィ技術を用いる場合のほか、スクリーン印刷、インクジェット法、フレキソ印刷、マスク蒸着などの技術を用いることによっても電極１２、１４等を形成可能である。すなわち、電極１２、１４等の形成手法については特に限定がない。
【００３６】
ここで、基板１０としては、ガラス基板、半導体基板（シリコン基板等）、プラスチック基板など種々のものを用い得る。ただし、基板１０としてプラスチック基板を用いる場合には、電極１２、１４等の形成に先立って、純水、アセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等を用いた基板洗浄（例えば、超音波洗浄を各５分間程度）を行うことによって、パーティクル除去および脱脂を行うことが好ましい。また、基板洗浄後には、酸素プラズマ等によるクリーニングを行うことによって、炭化水素系付着物の酸化分解および表面処理を行うことが好ましい。
【００３７】
なお、プラスチック基板としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれを原料に用いたものであってもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルベンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオ共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、プリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、変形ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうち１種、または２種以上を積層した積層体を用いることができる。
【００３８】
次に、図１（Ｂ）に示すように、基板１０上の所定位置に有機半導体膜１６を形成する。図示のように、本実施形態においては、少なくとも各電極１２、１４の相互間を埋めるようにして有機半導体膜１６が形成される。有機半導体膜１６は、典型的には液体プロセスを用いて形成することができる。すなわち、インクジェット法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法などによって有機材料を供給し、その後加熱による溶媒の除去およびポリマーのアニール（分子、高分子鎖の安定配向）を行うことにより、有機半導体膜１６が得られる。有機材料の供給には、蒸着法、スピンコート法などを用いることも可能である。加熱温度は、ポリマー材料の場合には、ガラス転移温度（Ｔｇ）以下が望ましく、結晶性材料の場合、Ｔｇ以上が望ましい。なお、有機半導体膜１６の形成に先立って、上記と同様の基板洗浄およびクリーニングを行うことも好ましい。
【００３９】
ここで、有機半導体膜１６を形成するための有機材料としては、例えばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリチエニレンビニレン、ポリアリールアミン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂、フルオレン−ビチオフェン共重合体、フルオレン−アリールアミン共重合体またはこれらの誘導体のような高分子の有機半導体材料や、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、フタロシアニン、ペリレン、ヒドラゾン、トリフェニルメタン、ジフェニルメタン、スチルベン、アリールビニル、ピラゾリン、トリフェニルアミン、トリアリールアミン、オリゴチオフェン、フタロシアニンまたはこれらの誘導体のような低分子の有機半導体材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４０】
次に、図１（Ｃ）に示すように、基板１０上に形成された有機半導体膜１６を所定の溶液（洗浄溶液）によって洗浄する。所定の溶液とは、例えば水である。洗浄の具体的な方法は種々考え得るが、例えば、基板１０ごと有機半導体膜１６を超純水（抵抗率１８ＭΩｃｍ以上）の流水中に浸漬することによる方法を採用し得る。すなわち、溶液としての水に一方向への流れを生じさせながら、その中に有機半導体膜１６を留めるという手法である。あるいは、溶液を攪拌してその中に有機半導体膜１６を留めてもよいし、溶液中で基板１０ごと有機半導体膜１６を移動させてもよい。洗浄時間については、例えば数分間から数十分間程度が望ましい。溶液温度については、常温程度かそれ高いほうが望ましく、例えば３０℃〜８０℃程度とすることができる。その理由については次段落で詳述する。ただし、溶液温度を有機半導体膜１６のガラス転移温度Ｔｇよりも高くすると、有機半導体膜１６の結晶化が進行し、後のデバイス特性に影響を与えることが考えられるので、溶液温度をＴｇよりも低くすることが望ましい。また、本工程は、暗所もしくはイエロールームなど、有機物の酸化を誘引する短波長光（概ね波長５００ｎｍ以下の可視光を含む）が遮断された場所で行われることが望ましい。それにより、有機半導体膜１６の酸化による半導体特性の劣化を防ぐことができる。
【００４１】
ここで、上記の洗浄工程について更に詳細に説明する。本工程において除去対象としているイオン（水分の存在下で可動となるイオン）は、有機半導体膜１６を水へ浸漬することにより、有機半導体膜１６から水相へ移動する。水中のイオンは、その濃度勾配に起因する拡散で輸送される（すなわち、有機半導体膜１６中から除去される）。静置よりも流水中もしくは攪拌による対流により、その輸送効果は促進される。このため、上記したように流水中に浸漬することがより望ましい。また、イオンの拡散係数は温度に比例して、なおかつ、一般的にイオンの溶解度は温度に対して指数関数的に上がるため、上記したように洗浄に用いる水の温度はより高いほうが望ましい。有機半導体膜１６中では対流が期待できないので、イオンの濃度勾配による拡散が支配的であり、膜表層付近では拡散の効果に対流の効果が加わる。
【００４２】
次に、有機半導体膜１６等に付着した溶液（水）を除去して有機半導体膜１６を乾燥させるために、クリーンオーブン、ホットプレート等の加熱手段を用いて有機半導体膜１６等を加熱する。この際、予めエタノールなどの水溶性の揮発性溶媒で有機半導体膜１６等を洗浄しておくと、加熱による乾燥を促進し、乾燥時間を短縮できるのでより好ましい。また、有機半導体膜１６等を真空中（低圧雰囲気中）に配置することで、さらに乾燥を促進することができる。特に、１×１０-3〜１×１０-7Torr程度の真空度が好ましい。これにより、吸着した水分子等を離脱することができる。
【００４３】
なお、上述した有機半導体膜１６に対する洗浄及び加熱（乾燥）の各工程を任意の回数だけ繰り返してもよい。それにより、加熱工程における溶液の揮発とともに有機半導体膜１６の表面付近へ移動した残留イオンをさらに除去する効果が期待される。
【００４４】
次に、図１（Ｄ）に示すように、基板１０上に、各電極１２、１４及び有機半導体膜１６を覆う絶縁膜（ゲート絶縁膜）１８を形成する。絶縁膜１８としては、無機絶縁膜（酸化シリコン膜など）や有機絶縁膜のいずれも用いることができる。有機絶縁膜としては、例えばポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリイミド、ポリビニルフェノール、ポリカーボネート、あるいはパリレン膜が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。形成手法についても公知の種々の技術を適宜用いることができる。例えば、有機絶縁膜であれば、スピンコート法などによる成膜が可能であり、無機絶縁膜であれば、化学気相堆積法（ＣＶＤ法）などによる成膜が可能である。
【００４５】
次に、図１（Ｅ）に示すように絶縁膜１８を洗浄する。洗浄の具体的な方法は、上述した有機半導体膜１６に対する場合と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。本工程は、絶縁膜１８として有機絶縁膜を用いた場合に特に有効である。なお、本工程は省略されてもよいが、特に絶縁膜１８として有機のポリマー膜を用いた場合には実施したほうがより好ましい。本工程により、絶縁膜１８に含まれるイオンが除去される。それと同時に、絶縁膜１８を介して下層の有機半導体膜１６中のイオンを取り除く効果も期待できる。
【００４６】
次に、図１（Ｆ）に示すように、絶縁膜１８上であって、有機半導体膜１６と上下方向において重畳する所定位置にゲート電極２０を形成する。例えば、絶縁膜１８の一面上に真空蒸着法やスパッタ法などの手法で導電膜（金属膜等）を成膜し、更にその上にレジストを塗布し、フォトマスクを介してパターンを露光、現像し、現像後のレジストを介してエッチングを行い、最後にレジストを除去することにより、ゲート電極２０を形成可能である。導電膜としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒ、これらを含む合金、ＩＴＯ（酸化インジウム・錫）、ＩＺＯ（酸化インジウム・亜鉛）、ＡＴＯ（酸化アンチモン・錫）、ＩＯ（インジウム酸化物）、ＳｎＯ2（酸化錫）やこれらの１種または２種以上を組み合わせたものを用いることができる。なお、上記のようなフォトリソグラフィ技術を用いる場合のほか、スクリーン印刷、インクジェット法、フレキソ印刷、マスク蒸着などの技術を用いることによってもゲート電極２０を形成可能である。すなわち、形成手法については特に限定がない。
【００４７】
以上の工程を経て有機トランジスタが完成する。この有機トランジスタを模式的に示した平面図が図２である。
【００４８】
次に、有機トランジスタの一例としてボトムゲート・ボトムコンタクト構造の有機トランジスタについて採り上げた実施形態を説明する。なお、上記したトップゲート構造の有機トランジスタに係る実施形態と共通する内容については適宜省略して説明する。
【００４９】
図３は、他の実施形態に係る有機トランジスタの製造方法を説明するための模式断面図である。
【００５０】
図３（Ａ）に示すように、基板３０の一面側にゲート電極４０やその他の図示しない配線等を形成する。ゲート電極４０等の形成方法の詳細については上記したゲート電極２０の場合と同様である。
【００５１】
次に、図３（Ｂ）に示すように、基板３０上に、ゲート電極４０等を覆う絶縁膜（ゲート絶縁膜）３８を形成する。ゲート絶縁膜３８の形成方法の詳細については上記したゲート電極１８の場合と同様である。
【００５２】
次に、図３（Ｃ）に示すように、ゲート絶縁膜３８上の所定位置に電極（第１電極）３２、電極（第２電極）３４やその他の図示しない配線等を形成する。電極３２、３４等の形成方法の詳細については上記した電極１２、１４等の場合と同様である。
【００５３】
次に、図３（Ｄ）に示すように、ゲート絶縁膜３８上であって、少なくとも一部が下層側のゲート電極４０と重畳する位置に有機半導体膜３６を形成する。図示のように、本実施形態においては、少なくとも各電極３２、３４の相互間を埋めるようにして有機半導体膜３６が形成される。有機半導体膜３６の形成方法の詳細については上記した有機半導体膜１６の場合と同様である。
【００５４】
次に、図３（Ｅ）に示すように、ゲート絶縁膜３８上に形成された有機半導体膜３６を所定の溶液によって洗浄する。洗浄方法の詳細については上述した有機半導体膜１６の場合と同様である。
【００５５】
次に、図３（Ｆ）に示すように、各電極３２、２４および有機半導体膜３６を覆う絶縁膜４２をゲート絶縁膜３８上に形成する。絶縁膜４２の形成方法の詳細については上述したゲート絶縁膜１８の場合と同様である。
【００５６】
次に、図３（Ｇ）に示すように絶縁膜４２を洗浄する。洗浄の具体的な方法は、上述した有機半導体膜１６に対する場合と同様である。本工程は、絶縁膜４２として有機絶縁膜を用いた場合に特に有効である。なお、本工程は省略されてもよいが、特に絶縁膜４２として有機のポリマー膜を用いた場合には実施したほうがより好ましい。本工程により、絶縁膜４２に含まれるイオンが除去される。それと同時に、絶縁膜４２を介して下層の有機半導体膜３６中のイオンを取り除く効果も期待できる。
【００５７】
以上の工程を経て、ボトムゲート・ボトムコンタクト構造の有機トランジスタが完成する。
【００５８】
次に、有機トランジスタの一例としてボトムゲート・トップコンタクト構造の有機トランジスタについて採り上げた実施形態を説明する。なお、上記したトップゲート構造の有機トランジスタに係る実施形態、ボトムゲート・ボトムコンタクト構造の有機トランジスタに係る実施形態のそれぞれと共通する内容については適宜省略して説明する。
【００５９】
図４は、他の実施形態に係る有機トランジスタの製造方法を説明するための模式断面図である。
【００６０】
図４（Ａ）に示すように、基板５０の一面側にゲート電極６０やその他の図示しない配線等を形成する。ゲート電極６０等の形成方法の詳細については上記したゲート電極２０の場合と同様である。
【００６１】
次に、図４（Ｂ）に示すように、基板５０上に、ゲート電極６０等を覆う絶縁膜（ゲート絶縁膜）５８を形成する。ゲート絶縁膜５８の形成方法の詳細については上記したゲート電極５８の場合と同様である。
【００６２】
次に、図４（Ｃ）に示すように、ゲート絶縁膜５８上であって、少なくとも一部が下層側のゲート電極６０と重畳する位置に有機半導体膜５６を形成する。有機半導体膜５６の形成方法の詳細については上記した有機半導体膜１６の場合と同様である。
【００６３】
次に、図４（Ｄ）に示すように、ゲート絶縁膜５８上に形成された有機半導体膜５６を所定の溶液によって洗浄する。洗浄方法の詳細については上述した有機半導体膜１６の場合と同様である。
【００６４】
次に、図４（Ｅ）に示すように、ゲート絶縁膜５８上の所定位置に電極（第１電極）５２、電極（第２電極）５４やその他の図示しない配線等を形成する。各電極５２、５４は、それぞれ少なくとも一部が有機半導体膜５６と接するように形成される。電極５２、５４等の形成方法の詳細については上記した電極１２、１４等の場合と同様である。
【００６５】
次に、図４（Ｆ）に示すように、各電極５２、５４および有機半導体膜５６を覆う絶縁膜６２をゲート絶縁膜５８上に形成する。絶縁膜６２の形成方法の詳細については上述したゲート絶縁膜１８の場合と同様である。
【００６６】
次に、図４（Ｇ）に示すように絶縁膜６２を洗浄する。洗浄の具体的な方法は、上述した有機半導体膜１６に対する場合と同様である。本工程は、絶縁膜６２として有機絶縁膜を用いた場合に特に有効である。なお、本工程は省略されてもよいが、特に絶縁膜６２として有機のポリマー膜を用いた場合には実施したほうがより好ましい。本工程により、絶縁膜６２に含まれるイオンが除去される。それと同時に、絶縁膜６２を介して下層の有機半導体膜５６中のイオンを取り除く効果も期待できる。
【００６７】
以上の工程を経て、ボトムゲート・トップコンタクト構造の有機トランジスタが完成する。
【００６８】
以上のような本実施形態によれば、有機半導体膜の形成後に洗浄溶液を用いた洗浄を行うことにより、有機半導体膜に含まれる不純物イオンが洗浄溶液中へ取り込まれ、有機半導体膜から不純物を除去することができる。また、同様にして有機絶縁膜についても洗浄することにより、有機半導体膜から不純物を除去することができる。
【００６９】
また、本実施形態によれば、有機半導体膜（又は有機絶縁膜）における不純物を低減することが可能となり、それによって有機トランジスタの諸特性を向上させることが可能となる。
【００７０】
なお、本発明は上述した実施形態の内容にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上述した実施形態においては有機半導体膜等の有機膜を液体プロセスによって形成する場合を例示していたが、有機膜の形成手法はこれに限定されない。蒸着法やスパッタ法などの物理気相堆積法、あるいは化学気相堆積法などを適宜用いることが可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１０、３０、５０…基板、１２、１４、３２、３４、５２、５４…電極、１６、３６、５６…有機半導体膜、１８、３８、５８…ゲート絶縁膜、２０、４０、６０…ゲート電極、４２、６２…絶縁膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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