(57)【要約】【課題】絶縁層の薄膜化が可能で、且つ歩留まりの高い有機薄膜トランジスタ及びその製造方法を提供する。【解決手段】有機薄膜トランジスタの製造方法においては、基板上第１電極を形成し、第１電極表面に紫外線を照射することによって絶縁層を形成し、絶縁層を覆う様に有機機能層を形成し、有機機能層上又は絶縁層上に第２電極及び第３電極を形成する。また、このプロセス中において、ゲート電極に紫外線を照射する。上記紫外線は、例えば１８５ｎｍと２５４ｎｍの二つの波長をもつ紫外線であっても良い。更に、上記第１電極は、例えばアルミニウムから製造することも可能である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１電極を形成し、
前記第１電極の表面に紫外線を照射することによって絶縁層を形成し、
前記絶縁層を覆う様に有機機能層を形成し、
前記有機機能層上又は前記絶縁層上に第２電極及び第３電極を形成する
ことを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項２】
前記紫外線は、１８５ｎｍの波長と２５４ｎｍの波長を含む
ことを特徴とする請求項１記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項３】
前記第１電極はアルミニウムからなる
ことを特徴とする請求項１又は２記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項４】
前記絶縁層は、前記紫外線の照射により前記第１電極上に酸化層を形成し、前記酸化層上に自己組織化単分子層を形成することにより形成する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項５】
基板と、
前記基板上に設けられた第１電極と、
前記第１電極の表面に形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された有機機能層と、
前記有機機能層上又は前記絶縁層上に形成された第２電極及び第３電極と
を有し、
前記第１電極直下の基板面と、前記第１電極周辺の基板面が同一平面上に存在する
ことを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、有機薄膜トランジスタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体層に有機材料を使用した有機薄膜トランジスタは、低温で形成できると言う特徴があるため、ガラスなど硬質な基板だけでなく、ＰＥＴやＰＥＮ等の樹脂基板上にも形成することができる。また、その形成方法も印刷など安価な手法が利用できるので、曲がるディスプレイや体にフィットする皮膚感覚のセンサーなど、種々のフレキシブルデバイスを低コストで実現することが期待されている。
【０００３】
有機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を低電圧で動作させるには、そのゲート絶縁層を高誘電率に、且つ出来るだけ薄く形成する必要がある。この為の技術として、ゲート電極の表面にプラズマを照射して酸化又は洗浄を行い、更にプラズマの照射されたゲート電極表面に自己組織化単分子層（ＳＡＭ：Ｓｅｌｆ  Ａｓｓｅｍｂｌｅ  Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）を形成してゲート絶縁層を生成する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９６７８４号公報
【非特許文献１】Hagen Klauk et al., Nature Vol 445, 2007, p. 745.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された技術のように、ゲート電極の形成された基板にプラズマを照射すると、基板の表面が荒れてしまう。これは、樹脂製の基板を構成する炭素原子が酸素プラズマによって酸化され、二酸化炭素となって蒸発してしまい、エッチングされてしまう事に起因すると考えられる。基板表面がエッチングされてしまうと、基板表面とゲート電極表面の段差が広がってしまい、ソース、ドレイン電極を形成した場合に、配線の断線を引き起こす可能性が高くなる。更に、基板表面のラフネスも大きくなるため、この基板上に形成された配線の抵抗の増加及び断線が生じる可能性が増加する。また、蒸発した基板の一部はゲート電極上に再付着するおそれがある。ゲート電極上の、蒸発した基板の一部が付着した部分には一般的にＯＨ基が存在しない為、上述のＳＡＭが形成されにくい。従って、この様な部分は形成されるゲート絶縁層の欠陥となってしまう。
【０００６】
また、プラズマをゲート電極の酸化に用いる場合、プラズマの不均一性に起因してゲート電極の酸化も不均一となってしまい、場合によってはゲート絶縁層にピンホールを生じてしまう事もある。
【０００７】
更に、この様なプラズマ処理は真空状態において行われるが、例えば真空チャンバーの真空引き時、大気開放時、又はプラズマ処理時にパーティクルが発生し、このパーティクルがゲート電極表面に付着してゲート絶縁層にピンホール等の欠陥を生じる場合もある。
【０００８】
これらの事情から、プラズマを用いた場合には電極表面の絶縁層の絶縁性を確保する為に、絶縁層を厚くせざるを得ない、と言う問題があった。本発明は、この様な点に鑑みなされたものであり、電極表面の絶縁層の薄膜化が可能で、且つ歩留まりの高い有機薄膜トランジスタ及びその製造方法を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る有機薄膜トランジスタの製造方法においては、基板上に第１電極を形成し、第１電極表面に紫外線を照射することによって絶縁層を形成し、この絶縁層を覆う様に有機機能層を形成し、有機機能層上又は絶縁層上に第２電極及び第３電極を形成する。即ち、本発明においては、第１電極の絶縁層形成に、プラズマでは無く紫外線を用いる。紫外線を用いた場合、プラズマを用いた場合と異なり、基板に対するダメージが無い。更に、第１電極に絶縁層を形成する場合においては、プラズマとは異なり、絶縁層を均一に形成することが可能である。更に、紫外線の照射は大気中で可能であるため、上記真空チャンバーを使用することに起因した絶縁層の欠陥の問題を生じず、且つプロセス時間の短縮及び製造コストの削減にもつながる。更に、紫外線は洗浄効果を有する為、ゲート電極上の有機物を好適に除去し、好適に酸化を行う事が可能である。
【００１０】
上記紫外線は、例えば低圧水銀灯から発生することができる。低圧水銀灯は、１８５ｎｍと２５４ｎｍの二つの波長をもつ紫外線光を発生することが可能である。これらの波長の紫外線は、それぞれが後述するメカニズムによって好適に電極の酸化、電極及び基板の洗浄に寄与する。
【００１１】
また、上記第１電極は、例えばアルミニウムから製造することも可能である。この場合、ゲート絶縁層を形成する際に、紫外線の照射によって第１電極の表面に酸化アルミニウムを形成されるが、酸化アルミニウムは誘電率が高く、薄膜化に有利である。更に、絶縁層は、紫外線の照射による第１電極上の酸化層の形成と、この酸化層上に自己組織化単分子層を形成することにより形成することもできる。
【００１２】
本発明に係る有機薄膜トランジスタは、基板と、この基板上に設けられた第１電極と、この第１電極の表面に形成された絶縁層と、絶縁層上に形成された有機機能層と、有機機能層上又は絶縁層上に形成された第２電極と第３電極を有する。また、上記第１電極直下の基板面と、第１電極周辺の基板面が同一平面上に存在する。本発明によれば、第１電極直下の基板面と、第１電極周辺の基板面が同一平面上に存在しているので、配線の断線を防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、絶縁層の薄膜化が可能で、且つ歩留まりの高い有機薄膜トランジスタ及びその製造方法を提供する事が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る有機薄膜トランジスタの構成を示す側断面図である。
【図２】ｎ−オクタデシルホスホン酸の構造を示す図である。
【図３】同実施形態に係る有機薄膜トランジスタの製造方法を示すフローチャートである。
【図４】同実施形態に係る有機薄膜トランジスタの動作特性を示すグラフである。
【図５】紫外線の照射によって形成された絶縁層を有するキャパシタの静電容量と、プラズマによって形成された絶縁層を有するキャパシタの静電容量とを比較する図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る有機薄膜トランジスタの構成を示す側断面図である。
【図７】同有機薄膜トランジスタの製造方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る有機薄膜トランジスタの構成を示す側断面図である。
【図９】同有機薄膜トランジスタの製造方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係る有機薄膜トランジスタの製造方法を詳細に説明する。
【００１６】
［１．第１の実施形態］
［１−１．第１の実施形態に係る有機薄膜トランジスタの構成］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る有機薄膜トランジスタの構成を示す側断面図である。本発明の第１の実施形態に係る有機薄膜トランジスタは、基板１と、基板１上に形成されたゲート電極（第１電極）２と、ゲート電極２を覆う様に形成されたゲート絶縁層３と、ゲート絶縁層３を覆う様に形成された半導体層（有機機能層）４と、この半導体層４上に形成されたソース電極（第２電極）５及びドレイン電極（第３電極）６を有する。
【００１７】
本実施形態に係る有機薄膜トランジスタは、ゲート電極２が半導体層４よりも下に位置する、いわゆるボトムゲート型の構造を有し、ソース電極５及びドレイン電極６が半導体層４よりも上に位置する、いわゆるトップコンタクト型の構造を有する。更に、本実施形態に係る有機薄膜トランジスタは、フローティングゲートを有しない、いわゆるシングルゲート型の構造を有する。尚、半導体層４よりも上の構造は適宜変更可能である。
【００１８】
本実施形態においては基板１の材料としてＰＥＴを採用している。この他、基板１として、例えばＰＥＮ、ポリイミド、ガラス、酸化膜を形成したシリコン基板など、用途と目的に応じて任意に選択可能である。また、本実施形態においてはゲート電極２の材料としてアルミニウムを採用している。この他、ゲート電極２としては、安定な酸化膜を形成できる金属であれば他の金属でも採用可能であり、例えばジリコニウム、チタン、タンタル、亜鉛、銅、カルシウム等の希土類金属、アルカリ土類金属、遷移金属や、これらの金属を含んだ合金等を利用することが可能である。更に、詳しくは後述するが、安定な酸化膜を形成できる金属でなくても、この金属の表面に緊密な自己組織化単分子層が形成できる金属であれば、ゲート電極２の材料として採用可能である。
【００１９】
本実施形態において、ゲート絶縁層３は、ゲート電極２を酸化してなるゲート電極酸化層３１と、このゲート電極酸化層３１上に形成された自己組織化単分子層３２からなる。尚、本実施形態においてはゲート電極２の材料としてアルミニウムを採用している為、ゲート電極酸化層３１は酸化アルミニウムからなる。また、自己組織化単分子層３２の材料として、本実施形態においては図２に示すｎ−オクタデシルホスホン酸（Ｃ１８Ｈ３９Ｏ３Ｐ）を採用している。この他、自己組織化単分子層３２は、例えばｎ−ヘキサデシルホスホン酸（Ｃ１６Ｈ３５Ｏ３Ｐ）、ｎ−ブタデシルホスホン酸（Ｃ１４Ｈ３１Ｏ３Ｐ）、ｎ−ドデシルホスホン酸（Ｃ１２Ｈ２７Ｏ３Ｐ）、ｎ−オクチルホスホン酸（Ｃ８Ｈ１９Ｏ３Ｐ）等であっても良い。また、自己組織化単分子層３２は、半導体層４を形成する為に表面エネルギーを下げる事と、ゲート絶縁層３の物理的な膜厚を厚くしてリーク電流を低減することを主目的として形成される。従って、上記材料以外でも表面エネルギーを下げる事が可能であり、かつ絶縁性をしめすものであれば採用可能である。また、必要でない場合、例えばゲート電極酸化層３１の絶縁性が充分である場合には、この自己組織化単分子層３２を省略しても良い場合がある。
【００２０】
また、本実施形態においては、半導体層４の材料としてジナフトチエノチオフェン（ＤＮＴＴ）を採用している。しかし、例えばペンタセン（Ｃ２２Ｈ１４）やアントラセン（Ｃ１４Ｈ１０）、ルブレン（Ｃ４２Ｈ２８）、ポリアセチレン等、半導体としての性質を有する有機物であれば、半導体層４として採用可能である。尚、半導体層４の材料としては、ゲート電極２の材料として採用される金属との関係において、最適な材料を選択することも考えられる。更に、本実施形態においてはソース電極５及びドレイン電極６として金（Ａｕ）を採用している。しかし、これらの電極に、他の金属や合金等を採用することも可能であり、更に、導電性高分子や銀インク等の導電性のインクを採用することも可能である。
【００２１】
［１−２．第１の実施形態に係る有機薄膜トランジスタの製造方法］
次に、本実施形態に係る有機薄膜トランジスタの製造方法について説明する。図３は、本実施形態に係る有機薄膜トランジスタの製造方法を示すフローチャートである。本実施形態に係る有機薄膜トランジスタの製造方法においては、まず基板１上にゲート電極２を形成し（ステップＳ１）、ゲート電極２表面にゲート絶縁層３を形成し（ステップＳ２，Ｓ３）、ゲート絶縁層３を覆う様に更に半導体層（有機機能層）４を形成し（ステップＳ４）、有機機能層４上にソース電極５及びドレイン電極６を形成する（ステップＳ５）。また、本実施形態において、ゲート絶縁層３の形成は、紫外線の照射によるゲート電極２表面の酸化、洗浄と（ステップＳ２）、ゲート電極酸化層３１上への自己組織化単分子層３２の形成（ステップＳ３）によって行われる。
【００２２】
ステップＳ１においては、基板１上にゲート電極２を形成する。ゲート電極２の形成としては種々の方法が適用可能であり、例えばマスクを用いてスパッタや蒸着を行ってもよいし、フォトリソグラフィーとエッチングを組み合わせて行っても良い。
【００２３】
ステップＳ２においては、ゲート電極２の表面に紫外線光を照射し、ゲート電極酸化層３１を形成する。本実施形態においては、ゲート電極２に照射する紫外線として、低圧水銀ランプから照射された紫外線を使用する。低圧水銀ランプからは１８５ｎｍと２５４ｎｍの二つの波長をもつ紫外線光が生じる。１８５ｎｍの波長を有する紫外線光は、大気中の酸素を分解してオゾン（Ｏ３）を発生させ、これによって上記ゲート電極の酸化を行う。２５４ｎｍの波長を有する紫外線光はこのオゾンを分解して酸素ラジカルを生成させ、これによって上記ゲート電極の酸化を更に進行させる。また、２５４ｎｍの波長を有する紫外線光はゲート電極及び基板に直接到達し、これらの表面に存在する有機物を分解することによって、洗浄を行う。尚、酸素ラジカルは酸素プラズマにも含まれ、従来の酸化プラズマによるアルミニウムの酸化において、主要な役割を果たしていた。従って、本実施形態に係る製造方法の、紫外線による酸化作用に着目した場合には、ゲート電極２の表面を酸化する酸化ラジカルを、従来の酸素プラズマでなく大気中での紫外線照射によって発生させる方法である、と言い換えることも出来る。
【００２４】
本実施形態においては、３００Ｗの低圧水銀灯（例えば江東電気(株)製 KOL-300）を用いており、この低圧水銀灯から１ｃｍ程度離れた場所に基板１を設置し、ゲート電極２に５分間紫外線光を照射する。尚、低圧水銀灯の種類、低圧水銀灯と基板１との距離、紫外線光の照射時間等は一例として示したのみに過ぎず、これら条件は適宜調整可能である。
【００２５】
ステップＳ３においては、ゲート電極酸化層３１上に自己組織化単分子層３２を形成する。本実施形態においては、上記ゲート電極酸化層３１の形成された基板１を、ｎ−オクタデシルホスホン酸の２−プロパノール溶液（５ｍｍｏｌ／Ｌ）に、常温下にて３０分間浸漬する。尚、溶液や浸漬時間等は適宜調整可能であり、例えばゲート電極酸化層３１の形成された基板１を一昼夜又は数日間ｎ−オクタデシルホスホン酸の溶液に浸漬しておくことも可能である。尚、この様なプロセスは全て１００℃以下の低温において行われる。
【００２６】
尚、自己組織化単分子層３２の形成は、必ずしも２−プロパノール溶液への浸漬によって行う必要は無く、異なる方法によっても実現可能である。例えば、気相成長法によって自己組織化単分子層３２を生成することも可能である。
【００２７】
ｎ−オクタデシルホスホン酸の分子端部にはＯＨ基が存在し、このＯＨ基と、ＡｌＯｘ表面を覆っているＯＨ基が脱水縮合することによって、自己組織化単分子層３２とゲート電極酸化層３１とが結合する。また、ｎ−オクタデシルホスホン酸はＡｌＯｘ表面に一分子のみ結合して、２−４ｎｍの厚さを有する自己組織化単分子層３２を形成する。
【００２８】
次に、上記溶液から基板１を取り出し、例えば２−プロパノール（Ｃ３Ｈ８Ｏ）によるリンスを行う。次に、例えば１００℃〜１２０℃程度の温度で５〜３０分程度ベイクを行い、残留溶媒を除去する。本実施形態においては、１００℃の温度で１０分間ベイクを行う。
【００２９】
ステップＳ４においては、半導体層４を形成する。本実施形態においては、マスクを用い、基板１上にＤＮＴＴを蒸着した。尚、半導体４の形成方法としては種々の方法が適用可能であり、例えば半導体溶液のスピン塗布等、既知の方法を使用することが可能である。更に、パターニングについても既知の方法を使用することが可能であり、例えば印刷や、フォトリソグラフィーとエッチングの組合せを用いる事等が考えられる。
【００３０】
ステップＳ５においては、ソース電極５及びドレイン電極６を作成する。ソース電極５及びドレイン電極６の作成にも公知の方法が採用可能であり、本実施例で用いたAuの真空蒸着の他にも、例えばフォトリソグラフィーとエッチングの組合せ、導電性高分子のペースト、銀インク等、導電性インクの印刷法による塗布等が考えられる。
【００３１】
図４は、本実施形態に係る有機薄膜トランジスタの動作特性を示すグラフである。横軸にゲート電極２への印加電圧を、縦軸にドレイン電流を示している。但し、縦軸は対数軸とした。図より、上記製造方法によって製造した有機薄膜トランジスタが、正常に動作することが確認できる。
【００３２】
［１−３．第１の実施形態に係る有機薄膜トランジスタの製造方法の効果］
本実施形態に係る有機薄膜トランジスタの製造方法によれば、緻密な酸化膜を形成することができるため、リーク電流の発生する確率を低減し、有機薄膜トランジスタの歩留まりを損なうことなくゲート絶縁層３を薄膜化することが可能である。
【００３３】
次に、本実施形態の製造方法により製造された実施例の有機薄膜トランジスタと、比較例に係る製造方法により製造された比較例の有機薄膜トランジスタの特性を比較した結果について説明する。なお、比較例の有機薄膜トランジスタは、上記実施形態の製造方法におけるステップＳ２において紫外線光の照射を行わず、プラズマによる酸化を行った。プラズマ照射装置としては、（ＵＬＶＡＣ社製  ＲＨ−３０３０Ｐ）を使用した。先ず、ゲート電極２の製造された基板１を真空チャンバーに導入して真空チャンバー内を真空状態とし、その後、酸素ガスを２００ｓｃｃｍ流し、圧力が６Ｐａとなるように排気量を調整した。次に、ダイレクトプラズマモードにて、平行平板の上部電極に対して５００Ｗの高周波を印加して酸素プラズマを発生させた。また、酸素プラズマの照射時間は３分とした。
【００３４】
本実施形態に係る有機薄膜トランジスタと比較用のトランジスタとをそれぞれの方法によって製造し、電気的特性の測定を行った所、本実施形態に係る有機薄膜トランジスタは全て動作した。これに対し、比較用のトランジスタのうちの半数ではゲート電極においてリーク電流が発生し、正常に動作しなかった。
【００３５】
また、本実施形態に係る有機薄膜トランジスタの製造方法と上記比較用の製造方法とを用いてそれぞれ酸化アルミニウムを有するキャパシタＣ１，Ｃ２を形成し、静電容量値を比較した。その結果、図５に示す通り、ほぼ同様の値を示した。本発明者の事前実験の結果に基づいて、ＡｌＯｘの誘電率を８．５、自己組織化単分子層３２の誘電率と膜厚を、それぞれ４．５及び２ｎｍと仮定すると、ゲート電極酸化層３１の膜厚は、キャパシタＣ１においては６ｎｍ、キャパシタＣ２では８ｎｍと計算される。即ち、紫外線の照射によっても、プラズマを用いた場合とほぼ同様の膜厚を有する酸化層が得られる事がわかる。更に、キャパシタＣ１は全て正常に動作したのにもかかわらず、キャパシタＣ２は全サンプル中の三分の一の割合でリーク電流が生じ、静電容量値の測定が不可能であった。
【００３６】
上記実験結果より、プラズマによる方法と紫外線による方法とで同程度の膜厚を有する酸化膜を形成した場合、紫外線によって酸化膜を形成した場合の方がリーク電流の発生率を低減できる事がわかった。従って、本実施形態に係る有機薄膜トランジスタの製造方法によれば、歩留まりを損なうことなくゲート絶縁層３を薄膜化することが可能である。更に、本実施形態に係る方法は真空の環境を必要としない為、製造プロセスの簡略化及び製造コストの削減が実現される。
【００３７】
［２．第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る有機薄膜トランジスタ及びその製造方法について説明する。第１の実施形態に係る有機薄膜トランジスタは、いわゆるトップコンタクト型の構造を有していたが、本実施形態に係る有機薄膜トランジスタは、図６に示す通り、ソース電極５及びドレイン電極６が半導体層４よりも下に位置する、いわゆるボトムコンタクト型の構造を有する。尚、各部分の材料等は第１の実施形態と同様である。
【００３８】
本実施形態に係る有機薄膜トランジスタの製造方法は、第１の実施形態とほぼ同様であるが、図７に示す通り、ステップＳ３において自己組織化単分子層３２を形成した後、ステップＳ６においてソース電極５及びドレイン電極６を形成し、その後でステップＳ７において半導体層４を形成する点において異なる。第１の実施形態においては半導体層４を形成した後でソース電極５及びドレイン電極を形成する為、例えばソース電極５及びドレイン電極６の形成にエッチング等を用いた場合に半導体層４にダメージを与える恐れがあった。本実施形態においてはソース電極５及びドレイン電極６を形成した後で半導体層４を形成する為、この様な問題を生じず、ソース電極５及びドレイン電極６の形成方法の自由度が上がる。
【００３９】
本実施形態に係る有機薄膜トランジスタでは、ソース電極５及びドレイン電極６の形成に、エッチングなどの微細プロセスを利用することが可能である。両電極間の間隔を短くすると、同じ駆動電圧でもソース−ドレイン間に流れる電流が増加し、より高特性のトランジスタとすることができる。
【００４０】
［３．第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る有機薄膜トランジスタ及びその製造方法について説明する。上記第１及び第２の実施形態に係る有機薄膜トランジスタにおいては、フローティングゲートを有しない、いわゆるシングルゲート型の構造を採用していたが、本実施形態に係る有機薄膜トランジスタは、図８に示す通りダブルゲート型の構造を採用しており、ゲート電極２の上に、ゲート絶縁層３を介してフローティングゲート１２が形成されている。従って、本実施形態に係る有機薄膜トランジスタは、メモリ素子として使用することが可能である。またフローティングゲート電極に電荷を溜めることによってトランジスタの閾値を制御することも可能である。尚、図８においては第１の実施形態と同様にトップコンタクト型の構造を採用しているが、第２の実施形態と同様にボトムコンタクト型の構造を採用することも可能である。
【００４１】
フローティングゲート１２には種々の材料が適用可能であるが、例えばゲート電極２と同様の材料を適用することが考えられる。従って、本実施形態においてはフローティングゲート１２の材料としてアルミを適用する。フローティングゲート１２の表面には、フローティングゲート絶縁層１３が形成される。フローティングゲート絶縁層１３は、フローティングゲート１２表面に紫外線を照射して形成されるフローティングゲート酸化層１３１と、自己組織化単分子層１３２からなる。尚、本実施形態に係る自己組織化単分子層１３２は、自己組織化単分子層３２と同様の材料から形成することが可能である。
【００４２】
次に、本実施形態に係る有機薄膜トランジスタの製造方法について説明する。図９は、本実施形態に係る有機薄膜トランジスタの製造方法を示すフローチャートである。本実施形態に係る有機薄膜トランジスタの製造方法は第１の実施形態とほぼ同様であるが、本実施形態に係る有機薄膜トランジスタはダブルゲート構造を採用している為、ステップＳ３において自己組織化単分子層３２を形成した後、ステップＳ８においてフローティングゲート１２を形成し、更にステップＳ９及びステップＳ１０においてフローティングゲート絶縁層１３を形成する。
【００４３】
ステップＳ２においてはゲート電極２表面に紫外線を照射してゲート電極酸化層３１の形成を行う。ここで、紫外線は洗浄効果を有する為、形成されるゲート電極酸化層３１の表面の不純物は除去される。従って、ステップＳ３において、自己組織化単分子層３２はゲート電極酸化層３１上に好適に形成される。ステップＳ９における紫外線照射の条件は適宜調整可能であるが、本実施形態においては第１の実施形態と同様の方法を採用している。ステップＳ１０においては自己組織化単分子膜１３２を形成するが、この工程はステップＳ３とほぼ同様に行う事が可能である。
【００４４】
［４．第４の実施形態］
上述の通り、ゲート電極２の材料としては、安定な酸化膜を形成できる金属でなくても、この金属の表面に緊密な自己組織化単分子層が形成できる金属であれば、ゲート電極２の材料として採用可能である。この様な金属の具体例としては例えば金（Ａｕ）が挙げられる。本実施形態においてはゲート電極２の材料として金を採用している。また、ゲート電極２の材料として金を採用する場合には、例えば自己組織化単分子層３２として、硫黄原子を含むチオール系の自己組織化単分子層を採用することが考えられる。即ち、金は、紫外線の照射によってほぼ酸化されない。ここで、チオール系の自己組織化単分子層３２は、金に対して緻密に形成できる材料である。尚、本実施形態においては、ゲート絶縁層３が、自己組織化単分子層３２のみから構成される。
【００４５】
本実施形態に係る有機薄膜トランジスタの製造方法は、第１の実施形態に係る有機薄膜トランジスタの製造方法とほぼ同様であるが、ステップＳ２において紫外線を照射してもゲート電極２が酸化されず、洗浄される点が異なる。本実施形態においてはゲート電極２の表面が洗浄することによって、自己組織化単分子層３２を充分緻密に形成している。
【００４６】
本実施形態において、もし紫外線の照射の代わりにプラズマを用いようとした場合、基板１表面のエッチングや真空チャンバーの大気解放時の汚染等によって、却ってゲート電極２に汚れを生じてしまう事となり、自己組織化単分子層３２を充分緻密に形成することが出来なくなってしまう。本実施形態においてはこの様な問題を生じない為、短時間、低コスト且つ歩留まりの高い有機薄膜トランジスタの製造方法を提供することが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１…基板、  ２…ゲート配線、  ３…ゲート絶縁層、  ４…半導体層（有機機能層）、  ５…ソース電極、  ６…ドレイン電極、  １２…フローティングゲート、  １３…フローティングゲート絶縁層、  ３１…ゲート電極酸化層、  ３２，１３２…自己組織化単分子層、  １３１…フローティングゲート酸化層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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