(57)【要約】【課題】半導体膜、及び保護膜を適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成することができ、且つ、生産性の優れた薄膜トランジスタの製造方法を提供する。【解決手段】半導体膜を保護する保護膜を有する薄膜トランジスタの製造方法において、下地層の表面に、該下地層の表面の所定の領域を囲むように、半導体溶液に対し該所定の領域よりも高い撥液性を有する撥液層を形成する工程と、所定の領域に、半導体溶液を塗布し半導体膜を成膜する工程と、半導体膜の表面に、保護膜材料溶液を塗布し該半導体膜を覆う保護膜を成膜する工程と、を有し、撥液層の表面の撥液性は、面内強度分布を有し、所定の領域の近傍で最も高く、保護膜材料溶液の塗布する液量は、半導体溶液の塗布する液量よりも多くする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体膜を保護する保護膜を有する薄膜トランジスタの製造方法において、
下地層の表面に、該下地層の表面の所定の領域を囲むように、半導体溶液に対し該所定の領域よりも高い撥液性を有する撥液層を形成する工程と、
前記所定の領域に、前記半導体溶液を塗布し前記半導体膜を成膜する工程と、
前記半導体膜の表面に、保護膜材料溶液を塗布し該半導体膜を覆う前記保護膜を成膜する工程と、を有し、
前記撥液層の表面の撥液性は、面内強度分布を有し、前記所定の領域の近傍で最も高く、
前記保護膜材料溶液の塗布する液量は、前記半導体溶液の塗布する液量よりも多いことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項２】
前記撥液層は、前記所定の領域の周辺の第１の領域と、該第１の領域を囲む第２の領域の２つの領域からなり、
前記第１の領域の撥液性は、前記第２の領域の撥液性よりも高く、
前記半導体溶液の滴下された液滴の周縁部が、前記所定の領域または前記第１の領域に接し、前記保護膜材料溶液の滴下された液滴の周縁部が、前記第２の領域に接するように、それぞれの溶液の液量を調整することを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項３】
前記撥液層は、光の透過率の面内強度分布を有する遮光マスクを用いたフォトリソグラフィー法を用いて形成することを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項４】
前記半導体溶液は、有機半導体材料を溶解した溶液であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項５】
前記半導体溶液および保護膜材料溶液は、インクジェット法を用いて塗布されることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項６】
前記薄膜トランジスタは、ボトムゲートボトムコンタクト構造であり、
前記下地層は、ソース電極およびドレイン電極であり、
前記所定の領域は、少なくとも前記ソース電極と前記ドレイン電極の間のチャネル領域であることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項７】
前記薄膜トランジスタは、ボトムゲートトップコンタクト構造であり、
前記下地層は、ゲート絶縁膜であり、
前記所定の領域は、少なくとも前記ゲート絶縁膜の下層に形成されているゲート電極に対応する領域であることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項８】
前記薄膜トランジスタは、トップゲートボトムコンタクト構造であり、
前記下地層は、ソース電極およびドレイン電極であり、
前記所定の領域は、少なくとも前記ソース電極と前記ドレイン電極の間のチャネル領域であることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項９】
前記薄膜トランジスタは、トップゲートトップコンタクト構造であり、
前記下地層は、基板であり、
前記所定の領域は、少なくとも前記基板の上層に形成されるソース電極とドレイン電極の間のチャネル領域に対応する領域であることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の薄膜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、薄膜トランジスタの製造方法に関し、特に半導体保護膜を有する薄膜トランジスタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、基板上に薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴとも記す）を形成する技術が大幅に進歩し、特にアクティブマトリクス型の大画面表示装置の駆動素子への応用開発が進められている。現在実用化されているＴＦＴは、半導体材料としてａ−Ｓｉやｐｏｌｙ−ＳｉといったＳｉ系の無機材料を用いて製造されているが、このような無機材料を用いたＴＦＴの製造においては、真空プロセスや高温プロセスを必要とし、製造コストに大きく影響を及ぼしている。
【０００３】
そこで、このような問題に対応する為、近年、有機材料を用いたＴＦＴ（以下、有機ＴＦＴとも記す）が種々検討されている。有機材料は無機材料に比べ、材料の選択肢が広く、また、有機ＴＦＴの製造工程においては、前述の真空プロセス、高温プロセスに代わり、印刷、塗布といった生産性に優れたプロセスが用いられる為、製造コストを抑えることができる。さらに耐熱性の乏しい、例えばプラスティックフィルム基板等の可撓性を有する基板にも形成することができる可能性があり、曲面ディスプレイ等多方面への応用が期待されている。
【０００４】
有機半導体材料の塗布方法としては、有機半導体材料を溶解した溶液（以下、インクとも記す）を直接塗布するインクジェット法、ディスペンサ法等の液滴塗布技術が知られている。これらの技術は、１．真空プロセスが不要、２．材料の浪費がない、３．直接パターニングできる為、フォトリソグラフィー法と比べてエッチング工程が不要、といった利点がある。これにより、製造コストを抑えることができ、多方面で鋭意研究が行われている。
【０００５】
ところで、このような有機ＴＦＴにおいて、優れた電気特性と高い信頼性を得る為には、有機半導体膜を適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成する必要がある。しかしながら、有機ＴＦＴの有機半導体膜を前述のインクジェット法やディスペンサ法等を用いて形成する際、塗布されたインクが乾燥し固形化するまでに基板の表面状態（撥液性・親液性）や乾燥雰囲気等の影響により濡れ広がり、周縁の不要な領域まで到達する場合がある。この為、パターニング不良や充分な膜厚が得られないといった問題があり、有機ＴＦＴの良好な特性が得られないといった問題があった。
【０００６】
そこで、このような問題に対応する為、特許文献１では、液滴を塗布する領域を囲む領域に撥液化処理を施すことで、液滴が塗布領域から外に濡れ広がるのを防止し、塗布領域に付着、固定させる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１２４３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、有機半導体材料は、シリコン等の無機半導体材料と比べて、化学的に不安定な材料であり、可視光、紫外線の照射や、有機溶剤、酸素、水分等との接触によって特性の変化や、性能の劣化が起こる。そこで、有機半導体膜をこのような性能に影響を及ぼす要因から保護する為、遮光性とガスバリア性を備えた保護膜が有機半導体を覆うように成膜されている。
【０００９】
特許文献１の方法のように、液滴塗布領域を囲むように撥液領域を設けて、液滴を塗布することで、液滴が塗布領域から外に濡れ広がらないようにする技術を、有機ＴＦＴのインクの塗布方法へ応用することは検討されている。しかしながら、成膜された有機半導体膜を保護する保護膜を有機半導体膜の上に成膜する方法としては、インクジェット法、ディスペンサ法等の生産性の優れた液滴塗布技術を用いることなく、もっぱら、スピンコート法や真空プロセスを利用した成膜法といった生産性の低い方法が用いられている。これは、保護膜材料溶液が撥液領域に弾かれ有機半導体膜を十分に被覆することができないことによるものである。
【００１０】
具体的には、図１１を用いて説明する。図１１（ａ）〜図１１（ｄ）は、撥液領域を設ける従来の方法を用いて有機半導体膜を成膜した後、液滴塗布法を用いて保護膜を成膜した場合の問題を説明する模式図である。尚、各図において上図は断面模式図、下図は平面模式図である。
【００１１】
最初に、下地層ＬＦの上に、インク塗布領域ＩＡを囲むように撥液層ＣＦを形成する（図１１（ａ））。次に、インクＩＫをインク塗布領域ＩＡに塗布し（図１１（ｂ））、乾燥させて有機半導体膜ＳＦを成膜する（図１１（ｃ））。その後、有機半導体膜ＳＦの上に、保護膜材料溶液を塗布し保護膜ＰＦを成膜する（図１１（ｄ））。
【００１２】
図１１（ｄ）において、有機半導体膜ＳＦの中央部Ａは、保護膜ＰＦに十分覆われているが、周縁部Ｂは、撥液層ＣＦの影響により保護膜ＰＦの膜厚が薄くなっている。この為、有機半導体膜ＳＦを十分に被覆することができないという問題がある。図１１（ｅ）に、図１１（ｄ）における周縁部Ｂ付近の拡大図を示す。そこで、保護膜ＰＦの膜厚を厚くする為、保護膜材料溶液の量を多くすると、付着した溶液がその場所に留まることができなくなり、撥液層ＣＦから外に流れ出す。その結果、保護膜ＰＦによる被覆が十分に行えなくなり、有機半導体膜ＳＦが劣化し易くなるという問題が生じる。
【００１３】
このような理由により、撥液領域を設けて有機半導体膜を成膜した場合は、スピンコート法や真空プロセスを利用した成膜法を用いて保護膜を成膜していた。この為、生産性を損なうという問題があった。
【００１４】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、半導体膜、及び保護膜を適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成することができ、且つ、生産性の優れた薄膜トランジスタの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は、下記の１から９の何れか１項に記載の発明によって達成される。
【００１６】
１．半導体膜を保護する保護膜を有する薄膜トランジスタの製造方法において、
下地層の表面に、該下地層の表面の所定の領域を囲むように、半導体溶液に対し該所定の領域よりも高い撥液性を有する撥液層を形成する工程と、
前記所定の領域に、前記半導体溶液を塗布し前記半導体膜を成膜する工程と、
前記半導体膜の表面に、保護膜材料溶液を塗布し該半導体膜を覆う前記保護膜を成膜する工程と、を有し、
前記撥液層の表面の撥液性は、面内強度分布を有し、前記所定の領域の近傍で最も高く、
前記保護膜材料溶液の塗布する液量は、前記半導体溶液の塗布する液量よりも多いことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【００１７】
２．前記撥液層は、前記所定の領域の周辺の第１の領域と、該第１の領域を囲む第２の領域の２つの領域からなり、
前記第１の領域の撥液性は、前記第２の領域の撥液性よりも高く、
前記半導体溶液の滴下された液滴の周縁部が、前記所定の領域または前記第１の領域に接し、前記保護膜材料溶液の滴下された液滴の周縁部が、前記第２の領域に接するように、それぞれの溶液の液量を調整することを特徴とする前記１に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【００１８】
３．前記撥液層は、光の透過率の面内強度分布を有する遮光マスクを用いたフォトリソグラフィー法を用いて形成することを特徴とする前記１または２に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【００１９】
４．前記半導体溶液は、有機半導体材料を溶解した溶液であることを特徴とする前記１から３の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【００２０】
５．前記半導体溶液および保護膜材料溶液は、インクジェット法を用いて塗布されることを特徴とする前記１から４の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【００２１】
６．前記薄膜トランジスタは、ボトムゲートボトムコンタクト構造であり、
前記下地層は、ソース電極およびドレイン電極であり、
前記所定の領域は、少なくとも前記ソース電極と前記ドレイン電極の間のチャネル領域であることを特徴とする前記１から５の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【００２２】
７．前記薄膜トランジスタは、ボトムゲートトップコンタクト構造であり、
前記下地層は、ゲート絶縁膜であり、
前記所定の領域は、少なくとも前記ゲート絶縁膜の下層に形成されているゲート電極に対応する領域であることを特徴とする前記１から５の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【００２３】
８．前記薄膜トランジスタは、トップゲートボトムコンタクト構造であり、
前記下地層は、ソース電極およびドレイン電極であり、
前記所定の領域は、少なくとも前記ソース電極と前記ドレイン電極の間のチャネル領域であることを特徴とする前記１から５の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【００２４】
９．前記薄膜トランジスタは、トップゲートトップコンタクト構造であり、
前記下地層は、基板であり、
前記所定の領域は、少なくとも前記基板の上層に形成されるソース電極とドレイン電極の間のチャネル領域に対応する領域であることを特徴とする前記１から５の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、半導体溶液を塗布する領域を囲むように、半導体溶液に対し該所定の領域よりも高い撥液性を有する撥液層を形成したので、半導体溶液の液滴が塗布領域から外に濡れ広がるが防止され、半導体膜を適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成することができる。
【００２６】
また、撥液層の表面の撥液性に、半導体溶液を塗布する領域の近傍で最も高くなるように面内強度分布を持たせ、且つ、保護膜材料溶液の塗布する液量を、半導体溶液の塗布する液量よりも多くした。これにより、半導体膜を保護する保護膜を成膜する際には、保護膜材料溶液が撥液層の周縁の撥液性の低下した領域まで到達することができるので、保護膜材料溶液が撥液層に弾かれることなく半導体膜を十分に被覆することができる。
【００２７】
さらに、半導体溶液、及び保護膜材料溶液は、例えばインクジェット法に代表される液滴塗布法を用いて塗布するので生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るＴＦＴの概略構成を示す断面模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係るボトムゲートボトムコンタクト型のＴＦＴの製造工程の一例を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係るボトムゲートボトムコンタクト型のＴＦＴの製造工程の別例を示す模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係るボトムゲートトップコンタクト型のＴＦＴの製造工程を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係るトップゲートボトムコンタクト型のＴＦＴの製造工程を示す模式図である。
【図６】本発明の実施形態に係るトップゲートトップコンタクト型のＴＦＴの製造工程を示す模式図である。
【図７】撥液層の撥液性と半導体溶液の液量との関係を説明する断面模式図である。
【図８】撥液層の撥液性による保護膜材料溶液の付着の態様を説明する断面模式図である。
【図９】撥液層の材料がポジ型材料の場合に用いる遮光マスクの構成を示す平面模式図である。
【図１０】撥液層の材料がネガ型材料の場合に用いる遮光マスクの構成を示す平面模式図である。
【図１１】撥液領域を設ける従来の方法を用いて有機半導体膜を成膜した後、液滴塗布法を用いて保護膜を成膜した場合の問題を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下図面に基づいて、本発明に係るＴＦＴの製造方法の実施の形態を説明する。尚、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
【００３０】
最初に本発明に係るＴＦＴの概略構成を図１を用いて説明する。図１（ａ）は、ボトムゲートボトムコンタクト型ＴＦＴ１、図１（ｂ）は、ボトムゲートトップコンタクト型ＴＦＴ１、図１（ｃ）は、トップゲートボトムコンタクト型ＴＦＴ１、図１（ｄ）は、トップゲートトップコンタクト型ＴＦＴ１の概略構成を示す断面模式図である。
【００３１】
ＴＦＴ１は、図１（ａ）〜図１（ｄ）に示すように、基板Ｐ、ゲート電極Ｇ、ゲート絶縁膜ＩＦ、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ、半導体膜ＳＦ、保護膜ＰＦ、及び撥液層ＣＦ等から構成される。尚、図１（ｃ）に示すトップゲートボトムコンタクト型ＴＦＴ１、及び図１（ｄ）に示すトップゲートトップコンタクト型ＴＦＴ１の場合は、ゲート絶縁膜ＩＦが保護膜ＰＦとして機能する。
【００３２】
基板Ｐの材料としては、ポリイミドやポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ガラス等を用いることができる。
【００３３】
ゲート電極Ｇの形成方法としては、基板Ｐの上にスパッタ法、蒸着等を用いてゲート電極材料を成膜した後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングすることで形成することができる。また、マスク蒸着法を用いて形成することもできる。ゲート電極Ｇの材料としては、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｍｇ等やこれらを含む合金または酸化物等、またはカーボンナノチューブ等の有機導電体等を用いることができる。
【００３４】
ゲート絶縁膜ＩＦの成膜方法としては、スパッタ法、蒸着、ＣＶＤ法、スピンコート法、インクジェット法等を用いることができる。ゲート絶縁膜ＩＦの材料としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン等の無機酸化物や、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の無機窒化物を用いることができる。あるいは、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、アクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、シアノエチルプルラン等の有機化合物等も用いることができる。
【００３５】
ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄの形成方法としては、ゲート電極Ｇの形成方法と同様に、フォトリソグラフィー法や、種々の印刷法や液滴塗布法等を用いて形成することができる。ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄの電極材料としては、ゲート電極Ｇの場合と同様の電極材料を用いることができる。
【００３６】
撥液層ＣＦの形成方法としては、スピンコート法等を用いて撥液層材料を成膜した後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングすることで形成することができる。撥液層ＣＦの材料としては、感光性バンク剤等を用いることができる。撥液層ＣＦは、後述のように、下地層（ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄ、またはゲート絶縁膜ＩＦ、または基板Ｐ）の表面の半導体溶液（インクＩＫ）が塗布される領域（インク塗布領域ＩＡ）を囲むように、形成する。尚、撥液層ＣＦは、光の透過率の面内強度分布を有する後述の遮光マスクＭを用いたフォトリソグラフィー法により形成することで、撥液層ＣＦの表面の撥液性に、半導体溶液（インクＩＫ）を塗布する領域（インク塗布領域ＩＡ）の近傍で最も高くなるように面内強度分布を持たせる。
【００３７】
半導体膜ＳＦの成膜方法としては、インクジェット法を用いることができる。半導体膜ＳＦの材料としては、多環芳香族化合物や共役系高分子等を用いることができるが、特に限定されない。高分子材料、オリゴマー、低分子材料でもよく、塗布後に分子が分子間相互作用により規則正しく配列し結晶となるものが特に好ましい。ペンタセン、ポルフィリン、フタロシアニン、オリゴチオフェン、オリゴフェニレン、ポリチオフェン、ポリフェニレン、及びこれら誘導体などを用いることができる。具体的には、ペンタセン、６，１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセン、テトラベンゾポルフィリン、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）等を用いることができる。
【００３８】
保護膜ＰＦの成膜方法としては、インクジェット法を用いることができる。保護膜ＰＦの材料としては、ポリビニルアルコール、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）、アクリル酸、アクリルアミド等を用いることができる。
【００３９】
このような構成のＴＦＴ１において、本発明は、半導体膜ＳＦを適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成する為に、半導体溶液（インクＩＫ）を塗布する領域（インク塗布領域ＩＡ）を囲むように、インクＩＫに対しインク塗布領域ＩＡよりも高い撥液性を有する撥液層ＣＦを形成する。そして、保護膜材料溶液が撥液層ＣＦに弾かれることなく半導体膜ＳＦを十分に被覆することができるように、撥液層ＣＦの表面の撥液性に、半導体溶液（インクＩＫ）を塗布する領域（インク塗布領域ＩＡ）の近傍で最も高くなるように面内強度分布を持たせ、且つ、保護膜材料溶液の塗布する液量を、半導体溶液（インクＩＫ）の塗布する液量よりも多くするものである。以下にその詳細を説明する。
【００４０】
最初に、インクＩＫをインク塗布領域ＩＡに塗布する際の、撥液層ＣＦの撥液性とインクＩＫの液量との関係を図７を用いて説明する。撥液層ＣＦの撥液性が低い場合、図７（ａ１）〜図７（ａ３）に示すように、インクＩＫの塗布量を増やしていくと、比較的少ない量の段階で、インクＩＫがインク塗布領域ＩＡからはみ出してしまう。撥液性が低い状態でインク塗布領域ＩＡからはみ出さないようにインクＩＫの塗布量を少なくすると、インクＩＫに含まれている半導体材料成分は高々数％しかないので、乾燥後形成される半導体膜ＳＦの膜厚が薄くなり、所望の電気特性が得られなくなる。一方、インクＩＫの塗布量を多くし、インク塗布領域ＩＡからはみ出してしまうと、乾燥後に、必ずしもインク塗布領域ＩＡ内に半導体膜ＳＦが形成されるとは限らず、電流リークの原因となる場合がある。この為、撥液層ＣＦの撥液性をインク塗布領域ＩＡよりも高くする必要がある。撥液層ＣＦの撥液性が高い場合は、図７（ｂ１）〜図７（ｂ３）に示すように、インクＩＫの塗布量を多くしてもインク塗布領域ＩＡからインクＩＫがみ出さないので、乾燥後に所望の膜厚の半導体膜ＳＦを得ることがき、且つ、半導体膜ＳＦはインク塗布領域ＩＡ内に形成されるので、電流リークを防止することができる。
【００４１】
次に、保護膜材料溶液を半導体膜ＳＦを十分覆うように塗布する際の、撥液層ＣＦの撥液性と保護膜材料溶液の液量との関係を図８を用いて説明する。撥液層ＣＦの撥液性が高い場合、図８（ａ）に示すように、半導体膜ＳＦの側壁付近の保護膜材料溶液の厚みが薄くなる。この状態で保護膜材料溶液を乾燥させる等して保護膜ＰＦを形成すると、半導体膜ＳＦの側壁付近の保護膜ＰＦの膜厚が薄くなり、保護性能が低下する。一方、保護膜材料溶液の塗布量を多くすると、半導体膜ＳＦの側壁付近の保護膜ＰＦの膜厚も厚くなる為、保護性能は向上するが、保護膜ＰＦの、下地層ＬＦの垂直方向の膜厚も厚くなる為、余分な後処理工程を要することになる。例えば、作成したＴＦＴ１の上に表示素子を積層し表示パネルを製作する場合、ＴＦＴ１の表面の保護膜ＰＦによる凹凸を平滑化する為の工程を要する等。この為、保護膜材料溶液を塗布する際には、撥液層ＣＦの、保護膜溶液液滴の周縁部が触れる部分の撥液性はあまり高くない方がよい。
【００４２】
そこで、本発明においては、撥液層ＣＦの撥液性を、撥液層ＣＦのインク塗布領域ＩＡの近傍で高くし、インク塗布領域ＩＡから離れた場所では低くする。そして、インクＩＫの塗布量を、インク塗布領域ＩＡからはみ出さない量とし、保護膜材料溶液の塗布量を、保護膜材料溶液の液滴の周縁部が撥液性の低くなったところまで達するぐらいの量とすることとした。こうすることで図８（ｂ）に示すように、半導体膜ＳＦを十分覆うような形状に保護膜材料溶液を塗布することができる。
【００４３】
ここで、撥液層ＣＦを形成する際に用いる遮光マスクについて図９、図１０を用いて説明する。
【００４４】
最初に、撥液層ＣＦの材料として、ポジ型感光性材料を用いた場合の遮光マスクＭの構成を図９を用いて説明する。図９（ａ）は、遮光マスクの一例を示す平面模式図、図９（ｂ）は、遮光マスクの別例を示す平面模式図である。
【００４５】
図９（ａ）に示す遮光マスクＭ１は、中央部の透過率が略１００％の領域Ｍｏ、領域Ｍｏの周辺の透過率の低い（例えば、０％）の第１の領域Ｍａ、及び第１の領域を囲む透過率の高い（例えば、２０％）の第２の領域Ｍｂから構成される。
【００４６】
遮光マスクＭ１の領域Ｍｏに対応して露光されるポジ型感光性材料の領域には、撥液層ＣＦが形成されず、インク塗布領域ＩＡとなる。
【００４７】
遮光マスクＭ１の第１の領域Ｍａに対応して露光されるポジ型感光性材料の領域には、撥液性の高い撥液層ＣＦが形成され、後述の第１の領域ＣＦａとなる。
【００４８】
遮光マスクＭ１の第２の領域Ｍｂに対応して露光されるポジ型感光性材料の領域には、撥液性の低い撥液層ＣＦが形成され、後述の第２の領域ＣＦｂとなる。
【００４９】
また、遮光マスクＭは、図９（ｂ）に示す遮光マスクＭ２のように、中央部の領域Ｍｏの近傍の領域の透過率が最も低く、周縁に向けて透過率が段階的に上昇するような構成としてもよい。
【００５０】
次に、撥液層ＣＦの材料として、ネガ型感光性材料を用いた場合の遮光マスクＭの構成を図１０を用いて説明する。図１０（ａ）は、遮光マスクの一例を示す平面模式図、図１０（ｂ）は、遮光マスクの別例を示す平面模式図である。
【００５１】
図１０（ａ）に示す遮光マスクＭ３は、中央部の透過率が略０％の領域Ｍｏ、領域Ｍｏの周辺の透過率の高い（例えば、９０％）の第１の領域Ｍａ、及び第１の領域を囲む透過率の低い（例えば、５０％）の第２の領域Ｍｂから構成される。
【００５２】
遮光マスクＭ３の領域Ｍｏに対応して露光されるネガ型感光性材料の領域には、撥液層ＣＦが形成されず、インク塗布領域ＩＡとなる。
【００５３】
遮光マスクＭ３の第１の領域Ｍａに対応して露光されるネガ型感光性材料の領域には、撥液性の高い撥液層ＣＦが形成され、後述の第１の領域ＣＦａとなる。
【００５４】
遮光マスクＭ３の第２の領域Ｍｂに対応して露光されるネガ型感光性材料の領域には、撥液性の低い撥液層ＣＦが形成され、後述の第２の領域ＣＦｂとなる。
【００５５】
また、遮光マスクＭは、図１０（ｂ）に示す遮光マスクＭ４のように、中央部の領域Ｍｏの近傍の領域の透過率が最も高く、周縁に向けて透過率が段階的に低下するような構成としてもよい。
【００５６】
尚、以下の実施例では、撥液層ＣＦの形成に、ポジ型の感光性撥液材料を用いたものであるが、ネガ型であっても同様の効果を得ることができる。
【実施例】
【００５７】
（実施例１−１）
本発明の実施形態に係るボトムゲートボトムコンタクト型のＴＦＴ１の製造方法の実施例の一例を図２を用いて説明する。図２（ａ）〜図２（ｇ）は、本発明の実施形態に係るボトムゲートボトムコンタクト型のＴＦＴ１の製造工程の一例を示す模式図である。尚、各図において、上図は断面模式図、下図は平面模式図である。
【００５８】
最初に、基板Ｐとしてガラスを用い、その上に、スパッタ法を用いてＣｒ膜を厚み５０ｎｍで成膜した後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングしゲート電極Ｇを形成した（図２（ａ））。
【００５９】
次に、ＴＥＯＳ・ＣＶＤ法を用い、ＳｉＯ２膜を成膜し厚み５００ｎｍのゲート絶縁膜ＩＦを形成した（図２（ｂ））。
【００６０】
次に、スパッタ法を用いてＣｒ膜を厚み５ｎｍ、Ａｕ膜を５０ｎｍで成膜した後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングしソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄを形成した（図２（ｃ））。
【００６１】
次に、ポジ型感光性バンク剤ＮＰＡＲ−５０２（日産化学社製）をスピンコートを用いて塗布した後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングし、撥液層ＣＦを形成した（図２（ｄ））。この時、撥液層ＣＦは、ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄの間のチャネル領域を囲むように形成した。また、露光には、図９（ｂ）に示した遮光マスクＭ２を用い、撥液層ＣＦの撥液性は、インク塗布領域ＩＡの近傍が最も高く、周縁に向けて段階的に低下するようにした。
【００６２】
次に、６，１３−ビストリエチルシリルエチニルペンタセンをテトラヒドロナフタレンに溶解した溶液（インクＩＫ）をインクジェット法を用いて、撥液層ＣＦに囲まれた領域（インク塗布領域ＩＡ）に塗布し（図２（ｅ））、乾燥させて半導体膜ＳＦを形成した（図２（ｆ））。
【００６３】
次に、ポリビニルアルコール水溶液をインクジェット法を用いて半導体膜ＳＦの上に塗布、乾燥させて、保護膜ＰＦを形成し、ＴＦＴ１を完成させた（図２（ｇ））。
【００６４】
このようにして完成させたＴＦＴ１を光学顕微鏡及びＡＦＭ（キーエンス社製）にて観察したところ、半導体膜ＳＦ、及び保護膜ＰＦが適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成されていることが確認できた。
（実施例１−２）
本発明の実施形態に係るボトムゲートボトムコンタクト型のＴＦＴ１の製造方法の実施例の別例を図３を用いて説明する。図３（ａ）〜図３（ｇ）は、本発明の実施形態に係るボトムゲートボトムコンタクト型のＴＦＴ１の製造工程の別例を示す模式図である。尚、各図において、上図は断面模式図、下図は平面模式図である。
【００６５】
最初に、基板Ｐとしてガラスを用い、その上に、スパッタ法を用いてＣｒ膜を厚み５０ｎｍで成膜した後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングしゲート電極Ｇを形成した（図３（ａ））。
【００６６】
次に、スピンコート法を用い、感光性アクリレート材料であるオプトマーＰＣ４０３を成膜し厚み５００ｎｍのゲート絶縁膜ＩＦを形成した（図３（ｂ））。
【００６７】
次に、スパッタ法を用いてＣｒ膜を厚み５ｎｍ、Ａｕ膜を５０ｎｍで成膜した後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングしソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄを形成した（図３（ｃ））。
【００６８】
次に、感光性バンク剤ＮＰＡＲ−５０２（日産化学社製）をスピンコートを用いて塗布した後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングし、撥液層ＣＦを形成した（図３（ｄ））。この時、撥液層ＣＦは、ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄの間のチャネル領域を囲むように形成した。また、露光には、図９（ａ）に示した遮光マスクＭ１を用い、撥液層ＣＦの撥液性は、インク塗布領域ＩＡの近傍の第１の領域ＣＦａが、その周辺の第２の領域ＣＦｂよりも高くなるようにした。
【００６９】
次に、テトラベンゾポルフィリン前駆体溶液（インクＩＫ）をインクジェット法を用いて、撥液層ＣＦに囲まれた領域（インク塗布領域ＩＡ）に塗布し（図３（ｅ））、加熱焼成して半導体膜ＳＦを形成した（図３（ｆ））。
【００７０】
次に、ポリビニルアルコール水溶液をインクジェット法を用いて半導体膜ＳＦの上に塗布、乾燥させて、保護膜ＰＦを形成し、ＴＦＴ１を完成させた（図３（ｇ））。この時、ポリビニルアルコール水溶液の付着液滴の周縁部が撥液層ＣＦの、撥液性の低い第２の領域ＣＦｂに接触するように液滴量を調整した。
【００７１】
このようにして完成させたＴＦＴ１を光学顕微鏡及びＡＦＭ（キーエンス社製）にて観察したところ、実施例１の場合と同様に、半導体膜ＳＦ、及び保護膜ＰＦが適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成されていることが確認できた。
（実施例２）
本発明の実施形態に係るボトムゲートトップコンタクト型のＴＦＴ１の製造方法の実施例を図４を用いて説明する。図４（ａ）〜図４（ｇ）は、本発明の実施形態に係るボトムゲートトップコンタクト型のＴＦＴ１の製造工程を示す模式図である。尚、各図において、上図は断面模式図、下図は平面模式図である。
【００７２】
最初に、基板Ｐとしてガラスを用い、その上に、スパッタ法を用いてＣｒ膜を厚み５０ｎｍで成膜した後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングしゲート電極Ｇを形成した（図４（ａ））。
【００７３】
次に、スピンコート法を用い、感光性アクリレート材料であるオプトマーＰＣ４０３を成膜し厚み５００ｎｍのゲート絶縁膜ＩＦを形成した（図４（ｂ））。
【００７４】
次に、感光性バンク剤ＮＰＡＲ−５０２（日産化学社製）をスピンコートを用いて塗布した後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングし、撥液層ＣＦを形成した（図４（ｃ））。この時、撥液層ＣＦは、下層に形成されているゲート電極Ｇに対応する領域を囲むように形成した。また、露光には、図９（ａ）に示した遮光マスクＭ１を用い、撥液層ＣＦの撥液性は、インク塗布領域ＩＡの近傍の第１の領域ＣＦａが、その周辺の第２の領域ＣＦｂよりも高くなるようにした。
【００７５】
次に、６，１３−ビストリエチルシリルエチニルペンタセンをテトラヒドロナフタレンに溶解した溶液（インクＩＫ）をインクジェット法を用いて、撥液層ＣＦに囲まれた領域（インク塗布領域ＩＡ）に塗布し（図４（ｄ））、乾燥させて半導体膜ＳＦを形成した（図４（ｅ））。
【００７６】
次に、マスク蒸着法を用いてＣｒ膜を厚み５ｎｍ、Ａｕ膜を５０ｎｍで成膜しソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄを形成した（図４（ｆ））。
【００７７】
次に、ポリビニルアルコール水溶液をインクジェット法を用いて半導体膜ＳＦの上に塗布、乾燥させて、保護膜ＰＦを形成し、ＴＦＴ１を完成させた（図４（ｇ））。この時、ポリビニルアルコール水溶液の付着液滴の周縁部が撥液層ＣＦの、撥液性の低い第２の領域ＣＦｂに接触するように液滴量を調整した。
【００７８】
このようにして完成させたＴＦＴ１を光学顕微鏡及びＡＦＭ（キーエンス社製）にて観察したところ、実施例１の場合と同様に、半導体膜ＳＦ、及び保護膜ＰＦが適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成されていることが確認できた。
（実施例３）
本発明の実施形態に係るトップゲートボトムコンタクト型のＴＦＴ１の製造方法の実施例を図５を用いて説明する。図５（ａ）〜図５（ｆ）は、本発明の実施形態に係るトップゲートボトムコンタクト型のＴＦＴ１の製造工程を示す模式図である。尚、各図において、上図は断面模式図、下図は平面模式図である。
【００７９】
最初に、基板Ｐとしてガラスを用い、その上に、スパッタ法を用いてＣｒ膜を厚み５ｎｍ、Ａｕ膜を５０ｎｍで成膜した後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングしソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄを形成した（図５（ａ））。
【００８０】
次に、感光性バンク剤ＮＰＡＲ−５０２（日産化学社製）をスピンコートを用いて塗布した後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングし、撥液層ＣＦを形成した（図５（ｂ））。この時、撥液層ＣＦは、ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄの間のチャネル領域を囲むように形成した。また、露光には、図９（ａ）に示した遮光マスクＭ１を用い、撥液層ＣＦの撥液性は、インク塗布領域ＩＡの近傍の第１の領域ＣＦａが、その周辺の第２の領域ＣＦｂよりも高くなるようにした。
【００８１】
次に、６，１３−ビストリエチルシリルエチニルペンタセンをテトラヒドロナフタレンに溶解した溶液（インクＩＫ）をインクジェット法を用いて、撥液層ＣＦに囲まれた領域（インク塗布領域ＩＡ）に塗布し（図５（ｃ））、乾燥させて半導体膜ＳＦを形成した（図５（ｄ））。
【００８２】
次に、インクジェット法を用い、感光性アクリレート材料であるオプトマーＰＣ４０３を半導体膜ＳＦの表面に塗布、加熱しゲート絶縁膜ＩＦを形成した（図５（ｅ））。この時、オプトマーＰＣ４０３の付着液滴の周縁部が撥液層ＣＦの、撥液性の低い第２の領域ＣＦｂに接触するように液滴量を調整した。尚、この場合は、ゲート絶縁膜ＩＦが保護膜ＰＦを兼ねている。
【００８３】
次に、マスク蒸着法を用いてＣｒ膜を厚み５０ｎｍで形成し、ゲート電極Ｇを形成し、ＴＦＴ１を完成させた（図５（ｆ））。
【００８４】
このようにして完成させたＴＦＴ１を光学顕微鏡及びＡＦＭ（キーエンス社製）にて観察したところ、実施例１の場合と同様に、半導体膜ＳＦ、及び保護膜ＰＦが適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成されていることが確認できた。
（実施例４）
本発明の実施形態に係るトップゲートトップコンタクト型のＴＦＴ１の製造方法の実施例を図６を用いて説明する。図６（ａ）〜図６（ｆ）は、本発明の実施形態に係るトップゲートトップコンタクト型のＴＦＴ１の製造工程を示す模式図である。尚、各図において、上図は断面模式図、下図は平面模式図である。
【００８５】
最初に、基板Ｐとしてガラスを用い、その上に、感光性バンク剤ＮＰＡＲ−５０２（日産化学社製）をスピンコートを用いて塗布した後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングし、撥液層ＣＦを形成した（図６（ａ））。この時、撥液層ＣＦは、後工程で基板Ｐの上層に形成されるソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄの間のチャネル領域に対応する領域を囲むように形成した。また、露光には、図９（ａ）に示した遮光マスクＭ１を用い、撥液層ＣＦの撥液性は、インク塗布領域ＩＡの近傍の第１の領域ＣＦａが、その周辺の第２の領域ＣＦｂよりも高くなるようにした。
【００８６】
次に、テトラベンゾポルフィリン溶液（インクＩＫ）をインクジェット法を用いて、撥液層ＣＦに囲まれた領域（インク塗布領域ＩＡ）に塗布し（図６（ｂ））、加熱焼成して半導体膜ＳＦを形成した（図６（ｃ））。
【００８７】
次に、マスク蒸着法を用いて、Ｃｒ膜を厚み５ｎｍ、Ａｕ膜を厚み５０ｎｍで成膜し、ソース電極、ドレイン電極を形成した（図６（ｄ））。
【００８８】
次に、インクジェット法を用い、感光性アクリレート材料であるオプトマーＰＣ４０３を半導体膜ＳＦの表面に塗布、加熱しゲート絶縁膜ＩＦを形成した（図６（ｅ））。この時、オプトマーＰＣ４０３の付着液滴の周縁部が撥液層ＣＦの、撥液性の低い第２の領域ＣＦｂに接触するように液滴量を調整した。尚、この場合は、ゲート絶縁膜ＩＦが保護膜ＰＦを兼ねている。
【００８９】
次に、マスク蒸着法を用いてＣｒ膜を厚み５０ｎｍで形成し、ゲート電極Ｇを形成し、ＴＦＴ１を完成させた（図６（ｆ））。
【００９０】
このようにして完成させたＴＦＴ１を光学顕微鏡及びＡＦＭ（キーエンス社製）にて観察したところ、実施例１の場合と同様に、半導体膜ＳＦ、及び保護膜ＰＦが適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成されていることが確認できた。
【００９１】
このように、本発明の実施形態に係るＴＦＴ１の製造方法においては、半導体溶液（インクＩＫ）を塗布する領域（インク塗布領域ＩＡ）を囲むように、インクＩＫに対しインク塗布領域ＩＡよりも高い撥液性を有する撥液層ＣＦを形成したので、半導体溶液（インクＩＫ）の液滴が塗布領域（インク塗布領域ＩＡ）から外に濡れ広がるが防止され、半導体膜ＳＦを適正な膜厚で所定の位置に精度良く形成することができる。
【００９２】
また、撥液層ＣＦの表面の撥液性に、半導体溶液（インクＩＫ）を塗布する領域（インク塗布領域ＩＡ）の近傍で最も高くなるように面内強度分布を持たせ、且つ、保護膜材料溶液の塗布する液量を、半導体溶液（インクＩＫ）の塗布する液量よりも多くした。これにより、半導体膜ＳＦを保護する保護膜ＰＦを成膜する際には、保護膜材料溶液が撥液層ＣＦの周縁の撥液性の低下した領域まで到達することができるので、保護膜材料溶液が撥液層ＣＦに弾かれることなく半導体膜ＳＦを十分に被覆することができる。
【００９３】
さらに、半導体溶液（インクＩＫ）、及び保護膜材料溶液は、例えばインクジェット法に代表される液滴塗布法を用いて塗布するので生産性を高めることができる。
【符号の説明】
【００９４】
１  ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
ＣＦ  撥液層
Ｄ  ドレイン電極
Ｇ  ゲート電極
ＩＦ  ゲート絶縁膜
ＩＫ  インク（有機半導体溶液）
ＬＦ  下地層
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４  遮光マスク
Ｐ  基板
ＰＦ  保護膜
Ｓ  ソース電極
ＳＦ  半導体膜
【図１】
2010199130.tif 000003
【図２】
2010199130.tif 000004
【図３】
2010199130.tif 000005
【図４】
2010199130.tif 000006
【図５】
2010199130.tif 000007
【図６】
2010199130.tif 000008
【図７】
2010199130.tif 000009
【図８】
2010199130.tif 000010
【図１１】
2010199130.tif 000011
【図９】
2010199130.tif 000012
【図１０】
2010199130.tif 000013