(57)【要約】  有機半導体溶液を用いて有機半導体膜を製造する有機半導体膜の製造装置である。製造装置は、有機半導体膜を形成する基板の表面に対向して離間して配置され、基板との間に有機半導体溶液の液溜りを形成する塗布部材と、基板と塗布部材の間に有機半導体溶液を供給する供給部と、有機半導体溶液の結晶成長部を少なくとも覆うカバー部とを有する。カバー部は蒸発した有機半導体溶液の溶媒が付着し、蒸発した有機半導体溶液の溶媒で形成される付着物を有機半導体膜の未成膜領域に導くガイドを備える。基板の表面との間に供給部で有機半導体溶液を供給しながら、塗布部材を有機半導体溶液に接した状態で、基板の表面と平行な第１の方向に移動させて結晶成長部を起点として有機半導体膜を形成する。
2017134991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機半導体溶液を用いて有機半導体膜を製造する有機半導体膜の製造装置であって、
前記有機半導体膜を形成する基板の表面に対向して離間して配置され、前記基板との間に前記有機半導体溶液の液溜りを形成する塗布部材と、
前記基板と前記塗布部材の間に前記有機半導体溶液を供給する供給部と、
前記有機半導体溶液の結晶成長部を少なくとも覆うカバー部とを有し、
前記カバー部は、蒸発した前記有機半導体溶液の溶媒が付着し、前記蒸発した前記有機半導体溶液の溶媒で形成される付着物を前記有機半導体膜の未成膜領域に導くガイドを備え、
前記基板の前記表面との間に前記供給部で前記有機半導体溶液を供給しながら、前記塗布部材を前記有機半導体溶液に接した状態で、前記基板の前記表面と平行な第１の方向に移動させて、前記結晶成長部を起点として前記有機半導体膜を形成することを特徴とする有機半導体膜の製造装置。
【請求項２】
前記カバー部の前記ガイドは傾斜部を有する請求項１に記載の有機半導体膜の製造装置。
【請求項３】
前記カバー部の前記ガイドは、前記結晶成長部から前記液溜りに向かうにつれて前記基板の前記表面との距離が短くなる傾斜面である請求項１に記載の有機半導体膜の製造装置。
【請求項４】
前記カバー部の前記ガイドは、前記基板の前記表面と平行な面内で前記第１の方向と直交する第２の方向の断面において前記結晶成長部と対向する傾斜面である請求項１または２に記載の有機半導体膜の製造装置。
【請求項５】
前記カバー部の少なくとも一部を加熱する加熱部を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機半導体膜の製造装置。
【請求項６】
前記加熱部は、前記カバー部の前記結晶成長部に対向する領域を加熱する請求項５に記載の有機半導体膜の製造装置。
【請求項７】
前記塗布部材と前記カバー部は一体化されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機半導体膜の製造装置。
【請求項８】
前記有機半導体溶液は溶媒が含まれており、前記溶媒の蒸気を前記カバー部の内部に供給する蒸気供給部を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機半導体膜の製造装置。
【請求項９】
前記塗布部材は端面が平面の塗布ブレードを有し、前記塗布部材は前記塗布ブレードの前記端面を前記基板の前記表面と平行にして離間して配置され、前記塗布ブレードの前記端面と、前記基板の前記表面との間に前記液溜りが形成される請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機半導体膜の製造装置。
【請求項１０】
前記塗布部材は端面が前記基板の前記表面に対して傾斜した塗布ブレードを有し、前記塗布部材は前記塗布ブレードの前記端面を前記基板の前記表面と離間して配置され、前記塗布ブレードの前記端面と、前記基板の前記表面との間に前記液溜りが形成される請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機半導体膜の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布法による有機半導体膜の製造装置に関し、特に、結晶性が高い良質な有機半導体膜を製造する製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、フレキシブルデバイス等に用いる半導体材料として有機半導体が期待されている。有機半導体は、シリコン等の無機半導体と比較して、低温塗布形成できることが特徴のひとつである。有機半導体を用いた有機半導体膜の製造方法等が種々提案されている。【０００３】
特許文献１では、有機半導体材料を含むインクの塗布開始場所からインクを乾燥させ、インク中の有機半導体材料を結晶化させて有機半導体薄膜を形成する。このとき、ノズル部として、基板の表面と対向する先端面を構成するオーバハング部を有したノズル胴体部と、ノズル胴体部の先端面から基板側に突出すると共に一方向を長手方向として延設された吐出口を有する溶液吐出部とを備えたものを用いる。そして、溶液吐出部の下端を基板から離間させた状態でインクを吐出し、吐出されたインクにて溶液吐出部と基板の間に液溜まりを形成しつつ、ノズル部を吐出口の長手方向に対する垂直方向に移動させることによりインクをライン状に塗布する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−７７７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、有機半導体薄膜の形成時、蒸発した溶媒が、オーバハング部に付着し、その後、結晶化した有機半導体材料上に落下してしまうと、結晶化した有機半導体が再溶解し、さらには析出してしまう。このため、膜質が劣化し、結晶性が高い良質な有機半導体膜を得ることができない。特に、連続して有機半導体膜を形成する場合、オーバハング部に付着した溶媒が、その後、結晶化した有機半導体材料上に落下する確率が増え、結晶性が高い良質な有機半導体膜をより得にくくなる。【０００６】
本発明の目的は、前述の従来技術に基づく問題点を解消し、結晶性が高い良質な有機半導体膜を製造する有機半導体膜の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明は、有機半導体溶液を用いて有機半導体膜を製造する有機半導体膜の製造装置であって、有機半導体膜を形成する基板の表面に対向して離間して配置され、基板との間に有機半導体溶液の液溜りを形成する塗布部材と、基板と塗布部材の間に有機半導体溶液を供給する供給部と、有機半導体溶液の結晶成長部を少なくとも覆うカバー部とを有し、カバー部は、蒸発した有機半導体溶液の溶媒が付着し、蒸発した有機半導体溶液の溶媒で形成される付着物を有機半導体膜の未成膜領域に導くガイドを備え、基板の表面との間に供給部で有機半導体溶液を供給しながら、塗布部材を有機半導体溶液に接した状態で、基板の表面と平行な第１の方向に移動させて、結晶成長部を起点として有機半導体膜を形成することを特徴とする有機半導体膜の製造装置を提供するものである。【０００８】
カバー部のガイドは傾斜部を有することが好ましい。この場合、カバー部のガイドは、結晶成長部から液溜りに向かうにつれて基板の表面との距離が短くなる傾斜面であることが好ましい。
カバー部のガイドは、基板の表面と平行な面内で第１の方向と直交する第２の方向の断面において結晶成長部と対向する傾斜面であることが好ましい。
また、カバー部の少なくとも一部を加熱する加熱部を有することが好ましい。加熱部は、カバー部の結晶成長部に対向する領域を加熱することが好ましい。
さらには、塗布部材とカバー部は一体化されていることが好ましい。
有機半導体溶液は溶媒が含まれており、溶媒の蒸気をカバー部の内部に供給する蒸気供給部を有することが好ましい。【０００９】
また、例えば、塗布部材は端面が平面の塗布ブレードを有し、塗布部材は塗布ブレードの端面を基板の表面と平行にして離間して配置され、塗布ブレードの端面と、基板の表面との間に液溜りが形成される構成とすることもできる。
また、例えば、塗布部材は端面が基板の表面に対して傾斜した塗布ブレードを有し、塗布部材は塗布ブレードの端面を基板の表面と離間して配置され、塗布ブレードの端面と、基板の表面との間に液溜りが形成される構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、結晶性が高い良質な有機半導体膜を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置の塗布部材およびカバー部を示す模式的断面図である。
【図３】塗布部材およびカバー部の平面図である。
【図４】カバー部の変形例を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置に用いられる基板の一例を示す模式図である。
【図６】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造方法を説明するための平面図である。
【図７】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造方法を利用して製造される薄膜トランジスタの一例を示す模式的断面図である。
【図８】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置の塗布部材における供給管の配置位置の第１の例を示す模式的断面図である。
【図９】塗布部材における供給管の配置位置の第２の例を示す模式的断面図である。
【図１０】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第１の例を示す模式的断面図である。
【図１１】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第２の例を示す模式的断面図である。
【図１２】第２の例のカバー部の平面図である。
【図１３】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第３の例を示す模式的断面図である。
【図１４】第３の例のカバー部の平面図である。
【図１５】第３の例のカバー部の変形例を示す模式的断面図である。
【図１６】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置の塗布部材の他の例を示す模式的断面図である。
【図１７】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第４の例を示す模式的断面図である。
【図１８】カバー部の第４の例の正面図である。
【図１９】カバー部の第４の例の模式的平面断面図である。
【図２０】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第５の例を示す模式的断面図である。
【図２１】カバー部の第５の例の正面図である。
【図２２】カバー部の第５の例の模式的平面断面図である。
【図２３】発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第６の例を示す模式的断面図である。
【図２４】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第７の例を示す模式的断面図である。
【図２５】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第８の例を示す模式的断面図である。
【図２６】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第９の例を示す模式的断面図である。
【図２７】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置の他の例を示す模式図である。
【図２８】比較のためのカバー部を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の有機半導体膜の製造装置を詳細に説明する。
なお、以下において数値範囲を示す「〜」とは両側に記載された数値を含む。例えば、εが数値α〜数値βとは、εの範囲は数値αと数値βを含む範囲であり、数学記号で示せばα≦ε≦βである。
「平行」および「直交」等の角度には、厳密な角度に対して、その技術分野で一般的に許容される誤差範囲が含まれる。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置の一例を示す模式図である。
図１に示す製造装置１０は、本発明の実施形態の有機半導体膜の製造方法に用いられるものであり、塗布法を用いるものである。
【００１４】
製造装置１０では、ケーシング１２の内部１２ａに、ステージ１４と、ステージ１４上に配置された温度コントローラ１６と、塗布部材２０と、塗布部材２０を第１の方向Ｘと第１の方向Ｘの反対方向に移動させるガイドレール２６が設けられている。
ステージ１４と温度コントローラ１６とはドライバ１８に接続されており、ドライバ１８により、ステージ１４による後述の基板３０の移動、および温度コントローラ１６による後述の基板３０の温度が制御される。塗布部材２０は供給管２２を介して供給部２４に接続されている。
ガイドレール２６はモータ２８に接続されており、モータ２８により、塗布部材２０が第１の方向Ｘと第１の方向Ｘの反対方向に移動する。
ドライバ１８、供給部２４およびモータ２８は制御部２９に接続されており、ドライバ１８、供給部２４およびモータ２８は制御部２９で制御される。
【００１５】
第１の方向Ｘおよび第１の方向Ｘの反対方向とは、ステージ１４の表面に平行な方向のことである。基板３０はステージ１４に対して、基板３０の表面３０ａとステージ１４の表面とが平行になるように配置されるため、基板３０の表面３０ａと平行な方向も第１の方向Ｘである。
【００１６】
ステージ１４は、温度コントローラ１６が配置され、さらに基板３０が配置されるものである。ステージ１４は、基板３０を第１の方向Ｘと第１の方向Ｘの反対方向に移動させることができ、基板３０の表面３０ａと平行な面（図示せず）内で第１の方向Ｘと直交する第２の方向Ｙ（図示せず）に移動させるものである。さらに、ステージ１４は、第２の方向Ｙの反対方向に基板３０を移動させるものである。
ステージ１４は基板３０を上述の第１の方向Ｘとその反対方向、および第２の方向Ｙとその反対方向に移動させることができれば、その構成は特に限定されるものではない。
温度コントローラ１６は、基板３０の温度を予め定められた温度にし、その温度を保持するものである。温度コントローラ１６は、上述のように基板３０の温度を予め定められた温度にすることができれば、その構成は特に限定されるものではない。温度コントローラ１６には、例えば、ホットプレートを用いることができる。
【００１７】
塗布部材２０は、有機半導体膜３８（図２参照）を形成する基板３０の表３０ａ面に対向して離間して配置され、基板３０との間に有機半導体溶液の液溜り３４（図２参照）を形成するものである。有機半導体膜３８（図２参照）を形成する有機半導体溶液（図２参照）が基板３０と塗布部材２０の間に供給部２４から供給され、塗布部材２０により基板３０の表面３０ａに有機半導体膜３８（図２参照）が形成される。塗布部材２０の構成については後に詳細に説明する。
なお、基板３０とは、基板３０単体のみならず、基板３０の表面３０ａに層が形成されている場合、その層の表面に有機半導体膜を形成する場合には、その層の表面が基板３０の表面３０ａに相当する。
【００１８】
塗布部材２０に接続された供給管２２は、有機半導体溶液を供給部２４から塗布部材２０まで供給することができれば、その構成は特に限定されるものではなく、例えば、供給管２２は塗布部材２０の塗布ブレード３２に貫通して設けられている。供給管２２は塗布部材２０が移動する際に、追従できるように可撓性があるものであることが好ましい。供給管２２の数は、１つに限定されるものではなく複数でもよく、塗布部材２０の大きさ、有機半導体膜の大きさ等に応じて適宜決定される。
供給部２４は、上述のように塗布部材２０に有機半導体溶液を供給するものであり、例えば、有機半導体溶液を貯留するタンク（図示せず）と、タンク内の有機半導体溶液を塗布部材２０に送出するポンプ（図示せず）と、有機半導体溶液の送出量を測定する流量計（図示せず）を有する。供給部２４としては、例えば、シリンジポンプを用いることができる。
供給部２４、供給管２２は適時加熱温調していることが望ましい。供給部２４および供給管２２の温度は望ましくは基板温度と同程度の温度とする。加熱により有機半導体溶液３６を確実に溶解させておくことにより安定的に有機半導体溶液３６の供給ができる。また、供給時に有機半導体溶液３６と基板３０との温度差が小さいほど、安定した液溜り３４を形成できる。
【００１９】
また、製造装置１０は、例えば、後述のカバー部の少なくとも一部を、予め定められた温度に加熱する加熱部２３を設ける構成でもよい。加熱部２３を設ける場合、加熱部２３はコントローラ２３ａに接続される。コントローラ２３ａにより加熱部２３で後述のカバー部が加熱される。コントローラ２３ａは制御部２９に接続されており、制御部２９でコントローラ２３ａは制御される。加熱部２３は、特に限定されるものではなく、例えば、抵抗加熱方式のヒータが用いられる。なお、加熱部２３は必ずしも設ける必要はない。
【００２０】
また、製造装置１０は、例えば、配管２５を介して有機半導体溶液の溶媒の蒸気を供給する蒸気供給部２５ａを後述のカバー部に設ける構成でもよい。
蒸気供給部２５ａは、上述のように塗布部材２０に有機半導体溶液の溶媒の蒸気を供給するものであり、例えば、有機半導体溶液の溶媒を貯留するタンク（図示せず）と、タンク内の有機半導体溶液の溶媒を蒸気にするヒータ（図示せず）を有する。溶媒の蒸気は、溶媒の蒸気の圧力で塗布部材２０に送気してもよく、ブロア（図示せず）を用いて溶媒の蒸気を塗布部材２０に送気してもよい。上述の溶媒の蒸気の送気方式は、有機半導体溶液の溶媒の蒸気量、配管２５の長さ等に応じて適宜設定されるものである。配管２５は塗布部材２０が移動する際に、追従できるように可撓性があるものであることが好ましい。なお、塗布部材２０に有機半導体溶液の溶媒の蒸気を供給する蒸気供給部２５ａは必ずしも設ける必要はない。
配管２５はタンク同等に加熱するのが好ましい。加熱により、配管２５内への結露を抑制し、有機半導体溶液の溶媒の蒸気を効果的に導入することができる。
【００２１】
ガイドレール２６は、塗布部材２０を第１の方向Ｘとその反対方向に移動させるものである。塗布部材２０はガイドレール２６にキャリッジ２７で取り付けられている。
キャリッジ２７はガイドレール２６により第１の方向Ｘとその反対方向に移動可能であり、塗布部材２０はキャリッジ２７とともに第１の方向Ｘとその反対方向に移動する。キャリッジ２７はモータ２８により、第１の方向Ｘとその反対方向に移動される。
キャリッジ２７の位置はガイドレール２６に設けられたリニアスケール（図示せず）の読み取り値から算出することができ、これにより、塗布部材２０の第１の方向Ｘにおける位置を算出することができる。キャリッジ２７は、塗布部材２０の取り付け高さと、取り付け角度を変えることができるものである。
【００２２】
製造装置１０では、塗布部材２０を第１の方向Ｘとその反対方向に移動させることができ、基板３０を第１の方向Ｘとその反対方向に移動させることができる。以下、第１の方向Ｘのことを、Ｘ方向という。第２の方向Ｙのことを、Ｙ方向という。
【００２３】
次に、塗布部材２０およびカバー部について詳細に説明する。
図２は本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置の塗布部材およびカバー部を示す模式的断面図であり、図３は塗布部材およびカバー部の平面図であり、図４はカバー部の変形例を示す模式的断面図である。
塗布部材２０は、図２および図３に示すように、平板で構成された塗布ブレード３２を有する。塗布ブレード３２は、端面３２ａが平面である。塗布部材２０は、塗布ブレード３２の端面３２ａを基板３０の表面３０ａと平行にして配置される。また、塗布ブレード３２は、基板３０の表面３０ａと離間して配置されており、端面３２ａと基板３０の表面３０ａの隙間がある。この隙間がギャップＧである。塗布ブレード３２と基板３０の表面３０ａの間に液溜り３４が形成される。
ギャップＧの長さｄは、基板３０の表面３０ａと塗布ブレード３２の端面３２ａ迄の長さのことである。なお、ギャップＧの長さｄは、２００μｍ以下が好ましい。
【００２４】
ギャップＧの長さｄは、塗布ブレード３２を基板３０の表面３０ａに接触させた状態から、キャリッジ２７を上昇させた量で測定する。キャリッジ２７に高さ調整用のマイクロメータ（図示せず）を設置しておけばギャップＧの長さｄを測定することができる。
また、より正確には、塗布ブレード３２の側面から基板３０を含むデジタル画像を取得し、このデジタル画像をコンピュータに取り込み、そのデジタル画像を基に、基板３０の表面３０ａと塗布ブレード３２の角部３２ｄ迄の長さをコンピュータ上で測定する。
なお、有機半導体膜３８を形成する際には塗布部材２０を有機半導体溶液３６に接した状態で、ＤＦ方向に移動させる。また、有機半導体膜３８を形成する際には塗布部材２０を有機半導体溶液３６に接した状態で、基板３０をＤＢ方向に移動させてもよい。
【００２５】
塗布部材２０の塗布ブレード３２に、有機半導体溶液３６の結晶成長部Ｃｇを少なくとも覆うカバー部５０が設けられている。
有機半導体溶液３６の結晶成長部Ｃｇとは、有機半導体膜３８が形成される起点となる領域のことであり、液溜り３４のＤＢ方向側で有機半導体溶液３６の液面３６ａ（図２参照）が基板３０の表面３０ａと接する領域である。
結晶成長部Ｃｇについては、液溜り３４と有機半導体膜３８を含むデジタル画像を取得し、このデジタル画像をコンピュータに取り込み、そのデジタル画像を基に、液溜り３４と有機半導体膜３８の境界近傍を目視観察することで、結晶成長部Ｃｇを特定することができる。
【００２６】
カバー部５０は、蒸発した有機半導体溶液３６の溶媒が付着し、蒸発した有機半導体溶液３６の溶媒で形成される付着物３７を有機半導体膜３８の未成膜領域３９に導くガイドを備えるものである。ガイドとは、上述のように付着物３７を有機半導体膜３８の未成膜領域３９に導くことができれば、その構成は特に限定されるものではない。
カバー部５０は、基板３０の表面３０ａに対して傾斜した傾斜部５２を有し、傾斜部５２のＸ方向における各端部に平面部５４、５６が設けられている。また、傾斜部５２のＹ方向の端部にサイド部５５が設けられている。傾斜部５２は、結晶成長部Ｃｇから液溜り３４に向かうにつれて基板３０の表面３０ａとの距離が短くなる傾斜面５２ｂを有する。
また、傾斜部５２には、塗布ブレード３２が貫通する開口部５３が設けられている。図２（ｂ）に示すように、傾斜部５２Ｙ方向の端には、塗布ブレード３２と開口部５３の間に隙間がある。カバー部５０により、塗布ブレード３２の周囲が液溜り３４、結晶成長部Ｃｇを含め覆われており、カバー部５０により、液溜り３４、結晶成長部Ｃｇの上方の空間が密閉される。
なお、傾斜面５２ｂは、基板３０の表面３０ａとの距離が単調に短くなる傾斜を備えることが好ましい。カバー部５０では、傾斜面５２ｂを含め傾斜部５２がガイドである。カバー部５０はキャリッジ２７に設置されており、塗布ブレード３２と一体となって動く。
【００２７】
有機半導体膜３８の形成時に、温度コントローラ１６で基板３０の温度を予め定められた温度にする。このとき、有機半導体溶液３６の溶媒は蒸発し、傾斜部５２の傾斜面５２ｂに付着して結露し、傾斜部５２の傾斜面５２ｂに付着物３７が付着する。付着物３７は、重力により傾斜面５２ｂの傾斜に沿ってＤＦ方向に移動し、塗布ブレード３２の傾斜部５２の脇５２ｃを通り、平面部５６側に導かれる。平面部５６側には、結晶成長部Ｃｇおよび有機半導体膜３８がないため、付着物３７が結晶成長部Ｃｇおよび有機半導体膜３８に落下することが抑制され、さらには液溜り３４に落下することも抑制される。これにより、付着物３７が結晶成長部Ｃｇに落下することによる振動が抑制され、また、有機半導体膜３８に落下することよる有機半導体膜３８の再溶解が起こらず有機半導体膜３８の再析出も抑制され、結晶性が高い良質の有機半導体膜３８を得ることができる。
なお、付着物３７には、有機半導体溶液３６の溶媒が揮発して浮遊するものは含まれない。
結晶成長部Ｃｇおよび液溜り３４に付着物３７が落下すると、結晶成長部Ｃｇおよび液溜り３４が振動する。結晶成長部Ｃｇおよび液溜り３４の振動は形成する有機半導体膜３８の膜質に悪影響を及ぼすため、結晶成長部Ｃｇおよび液溜り３４は振動させないことが好ましい。
また、付着物３７が基板３０の表面３０ａに落下しても、平面部５６側の基板３０の表面３０ａは未成膜領域３９であり、有機半導体膜３８の形成予定領域であるが、付着物３７が付着していても、有機半導体膜３８の形成には影響がない。
【００２８】
また、有機半導体膜３８を形成する場合、結晶性等の膜質、および製造速度の観点から、基板３０の温度が高い方が好ましい。カバー部５０で少なくとも結晶成長部Ｃｇを覆うことにより、結晶成長部Ｃｇの上方の空間の密閉度を高くでき、基板３０の温度を高くしてもカバー部５０の内部５１の有機半導体溶液３６の溶媒蒸気圧を保つことができ、溶媒の蒸発速度を抑えることができる。このため、有機半導体膜３８の製造速度を上げ、生産性を高くすることができる。なお、基板３０の温度が高いと付着物３７の発生確率も増えるが、上述のように付着物３７は未成膜領域３９に導かれ、基板３０の温度上昇に伴う付着物３７の発生による悪影響は回避される。
さらには、カバー部５０を設けることで、結晶成長部Ｃｇの上方の空間の密閉度を高くでき、有機半導体膜３８形成時の塗布部材２０または基板３０の移動に伴い発生する風が結晶成長部Ｃｇに当たらず、結晶成長部Ｃｇの振動を抑制することができ、有機半導体膜３８を安定して形成することができる。
このようなことから、有機半導体膜３８を連続形成する場合に、基板３０の温度を高くして、塗布部材２０または基板３０の移動速度を速くしても、結晶性が高い良質の有機半導体膜３８を連続して得ることができる。
【００２９】
図２に示す傾斜部５２は傾斜面５２ｂであるが、平面に限定されるものではない。例えば、図４に示すように、傾斜部５９は、基板３０の表面３０ａに対して湾曲した曲面５９ｂを有するものであってもよい。曲面５９ｂは、傾斜面５２ｂと同じく、付着物３７を平面部５６側に導くものである。例えば、曲面５９ｂは、結晶成長部Ｃｇから液溜り３４に向かうにつれて、すなわち、平面部５４から平面部５６に向かうにつれて、基板３０の表面３０ａとの距離が短くなる傾斜を備えている。曲面５９ｂがガイドである。
【００３０】
次に、有機半導体膜の製造方法について説明する。
図５は本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置に用いられる基板の一例を示す模式図であり、図６は本発明の実施形態の有機半導体膜の製造方法を説明するための平面図である。
図５に示すように、基板３０の表面３０ａに対して、例えば、１つの有機半導体膜３８を形成する場合、基板３０の表面３０ａにおいて有機半導体膜３８以外の領域３０ｃは、有機半導体膜３８の未成膜領域３９である。なお、有機半導体膜３８の形成予定領域であっても、まだ有機半導体膜３８が形成されていない領域は未成膜領域３９に含まれる。
【００３１】
製造装置１０（図１参照）を用いて、図５に示す有機半導体膜３８のうち、１つの有機半導体膜３８を形成する場合、上述のギャップＧを設けて、塗布部材２０を配置する。
次に、基板３０の表面３０ａと塗布ブレード３２の間に、供給部２４から供給管２２を介して有機半導体溶液３６を供給し、塗布ブレード３２と基板３０の表面３０ａの間に液溜り３４を形成する。このとき、基板３０の温度は、上述の温度コントローラ１６で予め定められた温度にされている。
【００３２】
塗布部材２０の塗布ブレード３２と基板３０の表面３０ａとの間、すなわち、液溜り３４に有機半導体溶液３６を供給しながら、図６に示すように、塗布部材２０を有機半導体溶液３６に接した状態で、予め定められた移動速度にて、基板３０に対して方向ＤＦに移動させる。これにより、上述の有機半導体溶液３６の結晶成長部Ｃｇを起点として、この結晶成長部Ｃｇから順次有機半導体膜３８が形成される。このように、塗布部材２０が移動する方向ＤＦと同じ方向、すなわち、方向ＤＦに有機半導体溶液３６を塗布しつつ、有機半導体膜３８が方向ＤＦに形成される。このとき、有機半導体溶液３６の溶媒が蒸発するが、カバー部５０の傾斜面５２ｂにより、上述のように有機半導体溶液３６の溶媒で形成される付着物３７は、結晶成長部Ｃｇ、成膜済みの有機半導体膜３８および液溜り３４に落下することがない。このため、結晶性が高い良質の有機半導体膜３８を得ることができる。
有機半導体膜３８を連続形成する場合、上述のように有機半導体膜３８を連続形成する場合に、基板３０の温度を高くして、塗布部材２０または基板３０の移動速度を速くしても、結晶性が高い良質の有機半導体膜３８を連続して得ることができる。
なお、有機半導体溶液３６の供給量は、基板３０の温度、移動速度、形成する有機半導体膜３８の大きさ等に応じて適宜決定されるものである。
【００３３】
なお、塗布部材２０を方向ＤＦに移動させて有機半導体膜３８を形成することについて説明したが、これに限定されるものではなく、塗布部材２０を有機半導体溶液３６に接した状態で、基板３０を予め定められた移動速度にて、方向ＤＢに移動させることでも上述のように有機半導体膜３８を方向ＤＦに形成することができる。
方向ＤＦは、Ｘ方向と同じ方向であり、方向ＤＢは方向ＤＦの逆方向である。
【００３４】
有機半導体溶液３６の溶媒の沸点をＴｂ℃とし、基板３０の温度をＴｓ℃とするとき、有機半導体膜３８の製造工程では、基板３０の温度ＴｓはＴｂ−５０℃≦Ｔｓ≦Ｔｂの温度に保たれていることが好ましい。この温度範囲であれば、有機半導体膜３８の成膜速度を高くすることができ、有機半導体膜３８の生産性を高くすることができる。
有機半導体膜３８形成時の基板３０の温度Ｔｓは、より好ましくはＴｂ−４０℃≦Ｔｓ≦Ｔｂの温度に保たれている。
また、有機半導体膜３８の形成時の塗布部材２０の移動速度は、１ｍｍ／分以上であることが好ましく、上限としては、例えば、５ｍｍ／分である。移動速度が１〜５ｍｍ／分であれば、液溜り３４で有機半導体溶液３６の振動が抑制され、有機半導体膜３８を安定して成膜することできる。なお、有機半導体膜３８の形成時に基板３０を移動させる場合には、基板３０の移動速度は、上述の塗布部材２０の移動速度と同じにすることができる。
また、有機半導体膜３８の形成は、例えば、大気中、大気圧下でなされる。
【００３５】
次に、有機半導体膜の製造方法を利用して製造される薄膜トランジスタの一例について説明する。
図７は本発明の実施形態の有機半導体膜の製造方法を利用して製造される薄膜トランジスタの一例を示す模式的断面図である。
図７に示す薄膜トランジスタ４０はボトムゲート、トップコンタクト型のトランジスタである。薄膜トランジスタ４０は、基板４２の表面４２ａにゲート電極４３が形成されている。このゲート電極４３を覆う絶縁膜４４が基板４２の表面４２ａに形成されている。絶縁膜４４の表面４４ａに有機半導体層４６が形成されている。この有機半導体層４６が、上述の有機半導体膜の製造方法で製造される。有機半導体層４６の表面４６ａにソース電極４８ａとドレイン電極４８ｂが形成されている。
なお、薄膜トランジスタ４０では、絶縁膜４４の表面４４ａに有機半導体層４６が形成されているが、この場合、上述のように、絶縁膜４４の表面４４ａが基板３０の表面３０ａに相当する。
【００３６】
なお、有機半導体膜の製造方法で有機半導体膜が形成されるトランジスタは、図７に示すボトムゲート、トップコンタクト型の薄膜トランジスタ４０に限定されるものではない。ボトムゲート、ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタでも、トップゲート、トップコンタクト型の薄膜トランジスタでも、トップゲート、ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタでもよい。
【００３７】
図８は本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置の塗布部材における供給管の配置位置の第１の例を示す模式的断面図であり、図９は塗布部材における供給管の配置位置の第２の例を示す模式的断面図である。
塗布部材２０では供給管２２が図２に示すように、塗布ブレード３２に貫通されているが、これに限定されるものではない。図８に示すように塗布ブレード３２に設けることなく、傾斜部５２の塗布ブレード３２よりも平面部５６側に供給管２２を配置してもよい。なお、塗布ブレード３２の結晶成長部Ｃｇとなる側に供給管２２を配置してもよい。
また、図９に示すように塗布ブレード３２に設けることなく、塗布ブレード３２の結晶成長部Ｃｇとは反対側の側面３２ｂに供給管２２を配置してもよい。図９に示す場合でも、供給管２２は塗布ブレード３２の結晶成長部Ｃｇ側の側面に配置してもよい。
なお、供給管２２の配置数は、上述のように１つに限定されるものではなく複数でもよく、塗布部材２０の大きさ、有機半導体膜３８の大きさ等に応じて適宜決定される。
【００３８】
また、塗布部材２０およびカバー部５０は、図２および図３に示す構成に限定されるものではない。
ここで、図１０は本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第１の例を示す模式的断面図である。
なお、図１０において、図２および図３に示す塗布部材２０およびカバー部５０と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３９】
図１０に示すようにカバー部５０には、結晶成長部Ｃｇに対向する領域５２ｄに加熱部２３が設けられている。
加熱部２３は、例えば、上述のように抵抗加熱方式のヒータであり、上述のようにコントローラ２３ａに接続されている。カバー部５０が加熱部２３で加熱される。このため、有機半導体溶液３６の溶媒が蒸発してカバー部５０に付着しても、付着物３７が形成されること自体が抑制される。傾斜面５２ｂに、蒸発した有機半導体溶液３６の溶媒で形成される付着物３７が付着した場合でも、付着物３７が加熱され、傾斜面５２ｂに沿って移動しやすくなり、付着物３７を平面部５６側により導きやすくなる。これにより、付着物３７が結晶成長部Ｃｇおよび有機半導体膜３８に落下することが更に抑制され、さらには液溜り３４に落下することも更に抑制される。
【００４０】
また、カバー部５０が加熱部２３で加熱されることで内部５１の溶媒蒸気圧も高くなるため、結晶成長にとってはより好ましい状態となる。このようなことから、結晶性が高い良質の有機半導体膜３８を更に得やすくなる。
なお、加熱部２３を結晶成長部Ｃｇに対向する領域５２ｄに設けたが、これに限定されるものではなく、加熱部２３は少なくとも一部を加熱するものである。加熱部２３は傾斜部５２において液溜り３４の平面部５６側の領域５２ｅに設けてもよく、更には傾斜部５２全面に加熱部２３を設けてもよい。
加熱部２３でカバー部５０を加熱する際、加熱温度は基板３０の温度以上であることが好ましい。
【００４１】
図１１は本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第２の例を示す模式的断面図であり、図１２は第２の例のカバー部の平面図である。
なお、図１１および図１２において、図２および図３に示す塗布部材２０およびカバー部５０と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４２】
図１１および図１２に示すカバー部５８は、図２および図３に示すカバー部５０に比して、塗布ブレード３２とカバー部５８が一体化されている点が異なり、それ以外の構成は、図２および図３に示すカバー部５０と同じである。
図１１および図１２に示すように塗布ブレード３２とカバー部５８は一体化されており、開口部５３がなく、塗布ブレード３２の周囲に隙間がない。隙間なく塗布ブレード３２とカバー部５８を一体にすることで、結晶成長部Ｃｇの上方の空間の密閉度を高くすることができ、有機半導体膜３８の形成時、有機半導体溶液３６の溶媒が蒸発した際、内部５８ａの溶媒蒸気圧をより高く保つことができ、溶媒の蒸発速度をより抑えることができる。これにより、結晶性がより高い有機半導体膜３８をより得やすい。
また、カバー部５８は隙間がないため、溶媒の蒸気が外部に漏れることが抑制されるため、内部５８ａの溶媒蒸気圧の変動も抑制され、有機半導体膜３８を安定にして形成することができる。
【００４３】
図１３は本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第３の例を示す模式的断面図であり、図１４は第３の例のカバー部の平面図であり、図１５は第３の例のカバー部の変形例を示す模式的断面図である。
なお、図１３〜図１５において、図２および図３に示す塗布部材２０およびカバー部５０と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４４】
図１３および図１４に示す塗布部材２０およびカバー部５０は、図２および図３に示す塗布部材２０およびカバー部５０に比して、カバー部５０の塗布ブレード３２と平面部５６の間に配管２５を介して蒸気供給部２５ａが接続されている点が異なり、それ以外の構成は、図２および図３に示す塗布部材２０およびカバー部５０と同じである。
蒸気供給部２５ａにより、例えば、有機半導体溶液３６の溶媒の蒸気がカバー部５０内に供給される。これにより、有機半導体膜３８の形成時、内部５１の溶媒蒸気圧を高くすることができ、有機半導体溶液３６の溶媒の蒸発速度を抑えることができる。これにより、結晶性がより高い有機半導体膜３８を得ることができる。
【００４５】
なお、図１５に示すように、配管２５は、結晶成長部Ｃｇ側に設ける構成でもよい。この場合、蒸気供給部２５ａからの溶媒の蒸気により、内部５１のうち、特に結晶成長部Ｃｇ上方の溶媒蒸気圧を高くし、溶媒の蒸発速度を抑えることができるため、配管２５は結晶成長部Ｃｇ側に設けることが好ましい。
配管２５の数は、１つに限定されるものではなく、複数でもよく、形成する有機半導体膜３８の大きさ、要求される有機半導体膜３８の品質等に応じて適宜設定される。また、供給される有機半導体溶液３６の溶媒の蒸気の温度は、基板３０の温度と同等であることが好ましい。
なお、図２および図３に示す塗布部材２０およびカバー部５０では、上述の加熱部２３を設けること、上述の蒸気供給部２５ａによる溶媒の蒸気を供給すること、およびカバー部５０と塗布ブレード３２を一体にすることのうち、少なくとも２つを組み合わせてもよく、全部組み合わせてもよい。
【００４６】
図１６は本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置の塗布部材の他の例を示す模式的断面図である。
なお、図１６において、図２および図３に示す塗布部材２０およびカバー部５０と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４７】
図１６に示す塗布部材２０は、図２および図３に示す塗布部材２０に比して、塗布ブレード６０の構成が異なり、それ以外の構成は、図２および図３に示す塗布部材２０と同じである。
塗布ブレード６０は基板３０の表面３０ａと対向する端面６２が、基板３０の表面３０ａに対して傾斜している。塗布部材２０は塗布ブレード６０の端面６２を基板３０の表面３０ａと離間して配置され、塗布ブレード６０の端面６２と、基板３０の表面３０ａとの間に液溜り３４が形成される。
塗布ブレード６０の端面６２を傾斜させることにより、図２に示す端面３２ａが基板３０の表面３０ａと平行な塗布ブレード３２に比して、液溜り３４の振動を抑えることができる。これにより、結晶性がより高い有機半導体膜３８を得ることができる。
【００４８】
塗布ブレード６０の端面６２の基板３０の表面３０ａに対する傾斜角度θは、例えば、１°〜１４°であることが好ましい。より好ましくは、傾斜角度θは１°〜９°であり、更に好ましくは４°〜９°である。
傾斜角度θが１°〜１４°であれば、適量の有機半導体溶液３６を保持でき、移動度が高い結晶膜を速い移動速度で作製することができる。上述の塗布ブレード６０の傾斜角度θは、基板３０の表面３０ａと塗布ブレード６０の端面６２とのなす角度である。また、塗布ブレード６０の長さは２ｃｍ程度である。
【００４９】
図１６に示す塗布部材２０のように、端面６２が基板３０の表面３０ａに対して傾斜した塗布ブレード６０を有する場合、有機半導体溶液３６の溶媒の沸点Ｔｂ℃とし、基板３０の温度をＴｓ℃とするとき、有機半導体膜３８の製造工程では、基板３０の温度ＴｓはＴｂ−３０℃≦Ｔｓ≦Ｔｂの温度に保たれていることが好ましい。この温度範囲であれば、有機半導体膜３８の成膜速度を高くすることができ、有機半導体膜３８の生産性を高くすることができる。
有機半導体膜３８形成時の基板３０の温度Ｔｓは、より好ましくはＴｂ−２０℃≦Ｔｓ≦Ｔｂの温度に保たれている。
また、有機半導体膜３８の形成時の塗布部材２０の塗布ブレード６０の移動速度は、５ｍｍ／分以上であることが好ましく、より好ましくは１０ｍｍ／分以上である。移動速度が５ｍｍ／分以上であれば、有機半導体膜３８について速い成膜速度が得られ、生産性を高くすることができる。なお、上述の移動速度の上限値は１００ｍｍ／分程度であり、斜めの塗布ブレード６０では、移動速度が１００ｍｍ／分程度迄は結晶性および移動度が高い有機半導体膜を得ることができる。図１６に示す構成で、有機半導体膜３８の形成時に塗布部材２０を有機半導体溶液３６に接した状態で、基板３０を移動させる場合には、基板３０の移動速度は、上述の塗布部材２０の塗布ブレード６０の移動速度と同じにすることができる。
【００５０】
図１６に示す塗布部材２０およびカバー部５０でも、上述の加熱部２３を設けてもよく、また、上述の蒸気供給部２５ａにより溶媒の蒸気を図１６に示すカバー部５０内に供給してもよい。さらには、図１６に示すカバー部５０と塗布ブレード３２を一体にしてもよい。これらのうち、少なくとも２つを組み合わせてもよく、全部組み合わせてもよい。
【００５１】
図１７は本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第４の例を示す模式的断面図であり、図１８はカバー部の第４の例の正面図であり、図１９はカバー部の第４の例の模式的平面断面図である。
なお、図１７〜図１９において、図２および図３に示す塗布部材２０およびカバー部５０と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５２】
図１７〜図１９に示すカバー部６４は、図２および図３に示すカバー部５０に比して、Ｙ方向に傾斜する傾斜面６６ｂを備える点、付着物３７を有機半導体膜３８のＹ方向側の未成膜領域３９に落下させる点が異なり、それ以外の構成は、図２および図３に示す塗布部材２０およびカバー部５０と同じである。カバー部６４では、傾斜面６６ｂがガイドである。
【００５３】
カバー部６４は、図１７に示すように、傾斜部６６のＸ方向の両側の端部に平面部６８が設けられている。図１８に示すように、傾斜部６６のＹ方向の端部に、サイド部６９ａとサイド部６９ｂが接続されている。傾斜部６６は、Ｙ方向に対して基板３０の表面３０ａに単調に近づくように傾斜しており、サイド部６９ａの方がサイド部６９ｂよりも短い。傾斜部６６には、塗布ブレード３２が挿入される開口部６７が設けられている。カバー部６４により、塗布ブレード３２の周囲が、液溜り３４、結晶成長部Ｃｇを含め覆われている。このように、カバー部６４は、Ｘ方向と直交するＹ方向の断面において結晶成長部Ｃｇが対向する傾斜面６６ｂが傾斜している。
【００５４】
傾斜部６６の裏面が傾斜面６６ｂであり、この傾斜面６６ｂで、有機半導体溶液３６の溶媒で形成される付着物３７が、有機半導体膜３８のＹ方向の未成膜領域３９に導かれる。有機半導体膜３８のＹ方向の未成膜領域３９は、有機半導体膜３８が形成されることはない。
このように、傾く向きがＹ方向のカバー部６４であっても、図２および図３のカバー部５０と同様に付着物３７を未成膜領域３９に導くことができ、結晶性が高い良質の有機半導体膜３８を得ることができる。
カバー部６４は、付着物３７を有機半導体膜３８が形成されない、有機半導体膜３８の脇に未成膜領域３９に導くものであり、カバー部５０の有機半導体膜３８の形成予定領域とは異なる。このため、付着物３７が有機半導体膜３８に含まれることがない。
【００５５】
また、カバー部６４でも、カバー部５０と同様に内部６４ｂの溶媒蒸気圧を高くでき、溶媒の蒸発速度を抑制することができる。
図１７および図１８に示すカバー部６４でも、上述の加熱部２３を設けてもよく、また、上述の蒸気供給部２５ａにより溶媒の蒸気をカバー部６４内に供給してもよい。さらには、カバー部６４と塗布ブレード３２を一体にしてもよい。これらのうち、少なくとも２つを組み合わせてもよく、全部組み合わせてもよい。
【００５６】
図２０は本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第５の例を示す模式的断面図であり、図２１はカバー部の第５の例の正面図であり、図２２はカバー部の第５の例の模式的平面断面図である。
なお、図２０〜図２２において、図２および図３に示す塗布部材２０およびカバー部５０と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５７】
図２０〜図２２に示すカバー部７０は、図２および図３に示すカバー部５０に比して、Ｙ方向に傾斜する傾斜面７２ｂと、Ｙ方向と反対方向に傾斜する傾斜面７２ｃを備える点、付着物３７を有機半導体膜３８のＹ方向側の未成膜領域３９と、Ｙ方向と反対方向側の未成膜領域３９に落下させる点が異なり、それ以外の構成は、図２および図３に示す塗布部材２０およびカバー部５０と同じである。カバー部７０では、傾斜面７２ｂ、７２ｃがガイドである。
【００５８】
カバー部７０は、図２０に示すように、傾斜部７２のＸ方向の両側の端部に平面部７４、７６が設けられている。図２１に示すように、傾斜部７２のＹ方向の端部に、サイド部７７ａとサイド部７７ｂが設けられている。傾斜部７２は傾斜の向きを変えて傾斜板７５が接続されており、サイド部７７ａとサイド部７７ｂは同じ長さである。それぞれの傾斜板７５の裏面が傾斜面７２ｂ、７２ｃである。傾斜面７２ｂは、Ｙ方向において基板３０の表面３０ａに単調に近づくように傾斜している。傾斜面７２ｃは、傾斜面７２ｂと反対向きであり、Ｙ方向の反対方向において基板３０の表面３０ａに単調に近づくように傾斜している。
【００５９】
傾斜部７２には、塗布ブレード３２が挿入される開口部７３が設けられている。カバー部７０により、塗布ブレード３２の周囲が、液溜り３４、結晶成長部Ｃｇを含め覆われている。このように、カバー部７０は、Ｘ方向と直交するＹ方向の断面において結晶成長部Ｃｇが対向する傾斜面７２ｂ、７２ｃが傾斜している。
傾斜部７２の各傾斜板７５の裏面が傾斜面７２ｂ、７２ｃであり、この傾斜面７２ｂ、７２ｃで、有機半導体溶液３６の溶媒で形成される付着物３７が、有機半導体膜３８のＹ方向およびＹ方向の反対方向の未成膜領域３９に導かれる。カバー部７０でも、付着物３７を有機半導体膜３８が形成されない、有機半導体膜３８の脇に未成膜領域３９に導くものであり、カバー部５０の有機半導体膜３８の形成予定領域とは異なる。このため、付着物３７が有機半導体膜３８に含まれることがない。
【００６０】
カバー部７０は、傾斜角度が同じで向き異なる傾斜板７５を有することで、図１７および図１８のカバー部５０に比して、付着物３７が未成膜領域３９に到達するまでの距離を短くすることができる。このため、付着物３７が結晶成長部Ｃｇ上方に付着しても、結晶成長部Ｃｇに落下することをより抑制することができる。図２および図３のカバー部５０と同様に付着物３７を未成膜領域３９に導くことができ、結晶性が高い良質の有機半導体膜３８を得ることができる。
また、カバー部７０でも、カバー部５０と同様に内部７０ｂの溶媒蒸気圧を高くでき、溶媒の蒸発速度を抑制することができる。
図２０および図２１に示すカバー部７０でも、上述の加熱部２３を設けてもよく、また、上述の蒸気供給部２５ａにより溶媒の蒸気をカバー部７０内に供給してもよい。さらには、カバー部７０と塗布ブレード３２を一体にしてもよい。これらのうち、少なくとも２つを組み合わせてもよく、全部組み合わせてもよい。
【００６１】
図２３は本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第６の例を示す模式的断面図であり、図２４は本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第７の例を示す模式的断面図であり、図２５は本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第８の例を示す模式的断面図であり、図２６は本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第９の例を示す模式的断面図である。
なお、図２３において、図１７および図１８に示す塗布部材２０およびカバー部６４と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６２】
図２３に示すカバー部６４ａは、図１７および図１８に示すカバー部６４に比して、傾斜部８０の裏面が曲面８０ｂである点が異なり、それ以外の構成は、図１７および図１８に示すカバー部６４と同じである。カバー部６４ａでは、曲面８０ｂがガイドである。
傾斜部８０はＹ方向の断面において円弧状に湾曲しており、曲面５９ｂは、傾斜面６６ｂと同じく、付着物３７を有機半導体膜３８のＹ方向の未成膜領域３９に導くものである。Ｙ方向において基板３０の表面３０ａとの距離が短くなる傾斜を備えている。
カバー部６４ａでも、カバー部５０と同様に内部６４ｂの溶媒蒸気圧を高くでき、溶媒の蒸発速度を抑制することができる。
【００６３】
また、図２４において、図２０および図２１に示す塗布部材２０およびカバー部７０と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
図２４に示すカバー部７０ａは、図２０および図２１に示すカバー部７０に比して、傾斜部８２の裏面が曲面８２ｂである点が異なり、それ以外の構成は、図２０および図２１に示すカバー部７０と同じである。カバー部７０ａでは、曲面８２ｂがガイドである。
【００６４】
なお、図１７のカバー部６４、および図２３のカバー部６４ａでは、さらに上述の結晶成長部Ｃｇから液溜り３４に向かうにつれて基板３０の表面３０ａとの距離が短くなる斜面を組み合わせてもよい。
図２０のカバー部７０、および図２４のカバー部７０ａでも、さらに上述の結晶成長部Ｃｇから液溜り３４に向かうにつれて基板３０の表面３０ａとの距離が短くなる斜面を組み合わせてもよい。
【００６５】
傾斜部８２は、Ｙ方向の断面において円弧状であり、曲面８２ｂは、例えば、Ｙ方向の中間点が基板３０の表面３０ａのとの距離が最も長い円弧で構成されている。曲面８２ｂは、傾斜面７２ｂ、７２ｃと同じく、付着物３７を有機半導体膜３８のＹ方向およびＹ方向の反対方向の未成膜領域３９に導くものである。
カバー部７０ａでも、カバー部５０と同様に内部７０ｂの溶媒蒸気圧を高くでき、溶媒の蒸発速度を抑制することができる。
【００６６】
また、図２５および図２６において、図２および図３に示すカバー部５０と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
図２５に示すカバー部５０ａのように、平面部５４の下面５４ｂをＹ方向に傾斜する斜面としてもよい。平面部５４の下面５４ｂは、図１８に示すＹ方向に傾斜する傾斜面６６ｂと同様の機能を発揮する。これにより、平面部５４の内面５４ａに付着物３７が付着した場合、内面５４ａに沿って付着物３７が有機半導体膜３８の方に落下しても下面５４ｂにより、Ｙ方向に沿ってガイドされて、付着物３７は有機半導体膜３８の脇に導かれる。
なお、図２５に示す符号５４ｄは、傾斜していない状態の平面部５４の下面を示す。
また、図２６に示すカバー部５０ｂのように、平面部５４の下面を傾斜の向きを変えた２つの斜面５４ｃで構成してもよい。２つの斜面５４ｃは、図２１に示すＹ方向の傾斜の向きを変えた２つの傾斜面７２ｂ、７２ｃと同様の機能を発揮する。これにより、平面部５４の内面５４ａに付着物３７が付着した場合、内面５４ａに沿って付着物３７が有機半導体膜３８の方に落下しても２つの斜面５４ｃにより、Ｙ方向に沿ってガイドされて、付着物３７は有機半導体膜３８の脇に導かれる。なお、２つの斜面５４ｃは、傾斜角度は同じでもよく、異なっていてもよい。
【００６７】
製造装置１０は、枚葉式であるが、有機半導体膜の製造方法は、枚葉式に限定されるものではなく、図２７に示す製造装置１０ａのようにロールツーロール方式でもよい。
なお、図２７の製造装置１０ａにおいて、図１に示す製造装置１０と同一構成物には、同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図２７に示す製造装置１０ａは、図１の製造装置１０に比して、ステージ１４が設けられておらず、基板３０の搬送形態が巻出しロール９０と巻取りロール９２に張架されており、基板３０の表面３０ａ側に塗布部材２０が配置され、裏面３０ｂ側に温度コントローラ１６が配置されている点が異なり、それ以外の構成は図１の製造装置１０と同様の構成である。
図２７の製造装置１０ａでは、温度コントローラ１６で基板３０の温度が、予め定められた温度にされて塗布部材２０により有機半導体膜３８が成膜される。なお、有機半導体膜３８の成膜の際には、塗布部材２０を有機半導体溶液３６（図２参照）に接した状態で移動させてもよく、塗布部材２０が有機半導体溶液３６（図２参照）に接した状態で基板３０を巻取りロール９２で巻き取って搬送させてもよい。
【００６８】
以下、各構成の材質等について説明する。
塗布ブレードは、例えば、ガラス、石英ガラス、ステンレス鋼等で構成される。
基板３０には、例えば、ガラス基板、プラスチック基板が用いられる。
プラスチック基板は、例えば、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）等のポリエステル類、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）等のポリオレフィン類、ビニル系樹脂、その他、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等で構成される。プラスチック基板は、曲げても折れ曲がらないものであり、例えば、ロールツーロール方式で形成する場合に用いられる。
【００６９】
有機半導体溶液３６には、通常、有機半導体（有機半導体化合物）および溶媒が少なくとも含まれる。
有機半導体の種類は特に制限されず、公知の有機半導体を使用することができる。具体的には、６，１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセン（ＴＩＰＳペンタセン）、テトラメチルペンタセン、パーフルオロペンタセン等のペンタセン類、ＴＥＳ−ＡＤＴ（５，１１−ビス（トリエチルシリルエチニル）アントラジチオフェン）、ｄｉＦ−ＴＥＳ−ＡＤＴ（２，８−ジフルオロ−５，１１−ビス（トリエチルシリルエチニル）アントラジチオフェン）等のアントラジチオフェン類、ＤＰｈ−ＢＴＢＴ（２，７−ジフェニル［１］ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェン）、Ｃｎ−ＢＴＢＴ（ベンゾチエノベンゾチオフェン）等のベンゾチエノベンゾチオフェン類、Ｃ１０−ＤＮＢＤＴ（3,11-didecyl-dinaphtho[2,3-d:2’,3’-d’]-benzo[1,2-b:4,5-b’]dithiophene）、Ｃｎ−ＤＮＴＴ（dinaphtho[2,3-b:2',3'-f]thieno[3,2-b]thiophene）等のジナフトチエノチオフェン類、ペリキサンテノキサンテン等のジオキサアンタントレン類、ルブレン類、Ｃ６０、ＰＣＢＭ（[6,6]-Phenyl-C61-Butyric Acid Methyl Ester）等のフラーレン類、銅フタロシアニン、フッ素化銅フタロシアニン等のフタロシアニン類、Ｐ３ＲＴ（ポリ（３−アルキルチオフェン））、ＰＱＴ（ポリ[５，５'−ビス（３−ドデシル−２−チエニル１）−２，２'−ビチオフェン]）、Ｐ３ＨＴ（ポリ(３−ヘキシルチオフェン)）等のポリチオフェン類、ポリ［２，５−ビス（３−ドデシルチオフェン−２−イル）チエノ［３，２−ｂ］チオフェン］（ＰＢＴＴＴ）等のポリチエノチオフェン類等が例示される。
また、溶媒の種類も特に制限されず、メタノール、エタノール等のアルコール系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒；ベンゼン、チオフェン等の芳香族系溶剤、および、それらのハロゲン（塩素、臭素等）置換体（ハロゲン化芳香族系溶媒）；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒；ジメチルスルホキシド、スルホラン等のスルホン酸系溶媒等が挙げられる。
【００７０】
本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の有機半導体膜の製造装置について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。
【実施例】
【００７１】
以下に実施例を挙げて本発明の有機半導体膜の製造装置について、より具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、使用量、物質量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
本実施例では、有機半導体膜の製造装置を用いて、有機半導体膜で構成される有機半導体層を形成して、薄膜トランジスタを得、薄膜トランジスタ素子特性を評価した。【００７２】
薄膜トランジスタは、図７に示すボトムゲート、トップコンタクト型の薄膜トランジスタ４０において、チャネル幅Ｗを１ｍｍ、チャネル長Ｌを５０μｍとして、以下のようにして作製した。
まず、ガラス基板を洗浄した後、メタルマスクを用いた真空蒸着によりゲートパターンを作製した。密着層として厚さ１０ｎｍのＣｒ（クロム）を蒸着した後、Ａｇ（銀）を用いて厚さ４０ｎｍのゲート電極を形成した。
次に、厚さ０．５μｍのポリイミド絶縁膜をスピンコートにてガラス基板上に塗布し、硬化することで形成した。
次に、ガラス基板をステージ上のホットプレートに設置し、基板温度を１００℃にし、移動速度、１ｍｍ／分または５ｍｍ／分にて、有機半導体溶液３６の塗布を行い、有機半導体膜を形成し、有機半導体層を得た。
有機半導体溶液３６は、有機半導体にＣ１０−ＤＮＢＤＴ（3,11-didecyl-dinaphtho[2,3-d:2’,3’-d’]-benzo[1,2-b:4,5-b’]dithiophene）を用い、溶媒にクロロベンゼンを用い、溶媒濃度を０．０５質量％とした。【００７３】
基板上方に設置した塗布部材およびカバー部を、予め定められた高さに固定した後、有機半導体溶液を供給して液溜りを形成する。塗布中に液溜りの大きさが変化しないよう、移動速度等に応じて有機半導体溶液の供給量を調整した。
次に、有機半導体層上に、メタルマスクを用いた真空蒸着法により、厚さ７０ｎｍのＡｕ（金）膜をソースドレイン電極として形成した。【００７４】
塗布部材およびカバー形状としては、図２および図３に示すタイプＡ、図１７、（ｂ）に示すタイプＢ、図２０および図２１に示すタイプＣ、図１０に示すタイプＤ、図１１および図１２に示すタイプＥ、図１３、（ｂ）に示すタイプＦを用いた。
比較例には、図２８に示す構成のカバー部１００を用いた。なお、図２８において、図２および図３に示す塗布部材２０およびカバー部５０と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
図２８に示すカバー部１００は、基板３０の表面３０ａと平行な面１０２ｂを有する上面部１０２のＸ方向の両端に平面部１０４が設けられている。上面部１０２のＹ方向の端部にサイド部１０５が設けられており、全体で長方体状である。
塗布部材の大きさは、タイプによらず、塗布ブレードの長さを１ｍｍとし、塗布ブレードの幅を５ｍｍとした。また、形成した有機半導体膜は幅が５ｍｍ、長さが１０ｃｍであった。【００７５】
有機半導体膜の形成時、液垂を評価した。液垂は、形成した有機半導体膜を顕微鏡にて確認した。液垂がある場合、有機半導体膜にウォーターマークのような、同心円上に配向した有機半導体結晶が観察される。このため、液垂の評価は、上述の同心円上に配向した有機半導体結晶が観察されたものを液垂ありとし、上述の同心円上に配向した有機半導体結晶が観察されなかったものを液垂なしとした。
薄膜トランジスタ素子特性は、作製した薄膜トランジスタを、半導体パラメータアラナイザ（Ａｇｉｌｅｎｔ製  ４１５６Ｃ）を用いて、飽和移動度を測定した。なお、薄膜トランジスタ素子特性のことを下記表１では「ＴＦＴ特性」と記す。下記表１のＴＦＴ特性の欄における「−」は飽和移動度を測定しなかったことを示す。【００７６】
測定した飽和移動度μに基づき、以下の評価基準で薄膜トランジスタ素子特性を評価した。
ａ  飽和移動度μが１．０ｃｍ２／Ｖｓ以上、
ｂ  飽和移動度μが０．５ｃｍ２／Ｖｓ以上１．０ｃｍ２／Ｖｓ未満
ｃ  飽和移動度μが０．０１ｃｍ２／Ｖｓ以上０．５ｃｍ２／Ｖｓ未満
ｄ  飽和移動度μが０．０１ｃｍ２／Ｖｓ未満【００７７】
【表１】
2017134991.tif 000003
【００７８】
表１に示すように、実施例１〜実施例１２は、液垂が発生せず、薄膜トランジスタ素子特性が良好であった。このことから、本発明の有機半導体膜の製造装置は、結晶性および移動度が高い良質な有機半導体膜を製造することができたことは明らかである。
実施例１、７は、有機半導体膜の形成領域に付着物を導くものであり、良好な薄膜トランジスタ素子特性が得られた。実施例２、３、８、９は、有機半導体膜の脇に付着物を導くものであり、より良好な薄膜トランジスタ素子特性が得られた。
実施例４、１０はカバー部に加熱部を有するものであり、付着物の付着を抑制でき、かつ内部の溶媒蒸気圧を高くすることができたため、有機半導体膜の膜質がより良いものとなり、更に良好な薄膜トランジスタ素子特性が得られた。【００７９】
実施例５、１１はカバー部が塗布ブレードと一体であり、密閉度を高くでき、内部の溶媒蒸気圧をより高くすることができたため、有機半導体膜の膜質がより良いものとなり、更に良好な薄膜トランジスタ素子特性が得られた。
実施例６、１２はカバー部に蒸気供給部を有するものであり、内部の溶媒蒸気圧をより高くでき、溶媒の蒸発速度をより抑えることができたため、有機半導体膜の膜質がより良いものとなり、更に良好な薄膜トランジスタ素子特性が得られた。
比較例１は、液垂が生じ、飽和移動度を測定せず、薄膜トランジスタ素子特性を評価しなかった。
比較例２は、カバー部がなく、液垂は生じないが、設定された移動速度では、膜質が良い有機半導体膜を形成することができず、薄膜トランジスタ素子特性が悪かった。
比較例３は、カバー部がない場合、移動速度を速くすると実施例７〜１２と比較して薄膜トランジスタ素子特性の低下が見られた。
【符号の説明】
【００８０】
１０、１０ａ  製造装置
１２  ケーシング
１２ａ  内部
１４  ステージ
１６  温度コントローラ
１８  ドライバ
２０  塗布部材
２２  供給管
２３  加熱部
２３ａ  コントローラ
２４  供給部
２５  配管
２５ａ  蒸気供給部
２６  ガイドレール
２７  キャリッジ
２８  モータ
２９  制御部
３０、４２  基板
３０ａ  表面
３０ｂ  裏面
３０ｃ  領域
３２、６０  塗布ブレード
３２ａ  端面
３２ｂ  側面
３２ｄ  角部
３４  液溜り
３６  有機半導体溶液
３６ａ  液面
３７  付着物
３８  有機半導体膜
３９  未成膜領域
４０  薄膜トランジスタ
４２ａ  表面
４３  ゲート電極
４４  絶縁膜
４４ａ  表面
４６  有機半導体層
４６ａ  表面
４８ａ  ソース電極
４８ｂ  ドレイン電極
５０、５０ａ、５０ｂ、６４、７０  カバー部
５２、５９、６６、７２、８０、８２  傾斜部
Ｃｇ  結晶成長部
ＤＢ、ＤＦ  方向
Ｇ  ギャップ
Ｘ  第１の方向
Ｙ  第２の方向
θ  傾斜角度
【図１】
2017134991.tif 000004
【図２】
2017134991.tif 000005
【図３】
2017134991.tif 000006
【図４】
2017134991.tif 000007
【図５】
2017134991.tif 000008
【図６】
2017134991.tif 000009
【図７】
2017134991.tif 000010
【図８】
2017134991.tif 000011
【図９】
2017134991.tif 000012
【図１０】
2017134991.tif 000013
【図１１】
2017134991.tif 000014
【図１２】
2017134991.tif 000015
【図１３】
2017134991.tif 000016
【図１４】
2017134991.tif 000017
【図１５】
2017134991.tif 000018
【図１６】
2017134991.tif 000019
【図１７】
2017134991.tif 000020
【図１８】
2017134991.tif 000021
【図１９】
2017134991.tif 000022
【図２０】
2017134991.tif 000023
【図２１】
2017134991.tif 000024
【図２２】
2017134991.tif 000025
【図２３】
2017134991.tif 000026
【図２４】
2017134991.tif 000027
【図２５】
2017134991.tif 000028
【図２６】
2017134991.tif 000029
【図２７】
2017134991.tif 000030
【図２８】
2017134991.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月17日(2018.7.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置の塗布部材およびカバー部を示す模式的断面図である。
【図３】塗布部材およびカバー部の平面図である。
【図４】カバー部の変形例を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置に用いられる基板の一例を示す模式図である。
【図６】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造方法を説明するための平面図である。
【図７】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造方法を利用して製造される薄膜トランジスタの一例を示す模式的断面図である。
【図８】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置の塗布部材における供給管の配置位置の第１の例を示す模式的断面図である。
【図９】塗布部材における供給管の配置位置の第２の例を示す模式的断面図である。
【図１０】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第１の例を示す模式的断面図である。
【図１１】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第２の例を示す模式的断面図である。
【図１２】第２の例のカバー部の平面図である。
【図１３】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第３の例を示す模式的断面図である。
【図１４】第３の例のカバー部の平面図である。
【図１５】第３の例のカバー部の変形例を示す模式的断面図である。
【図１６】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置の塗布部材の他の例を示す模式的断面図である。
【図１７】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第４の例を示す模式的断面図である。
【図１８】カバー部の第４の例の正面図である。
【図１９】カバー部の第４の例の模式的平面断面図である。
【図２０】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第５の例を示す模式的断面図である。
【図２１】カバー部の第５の例の正面図である。
【図２２】カバー部の第５の例の模式的平面断面図である。
【図２３】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第６の例を示す模式的断面図である。
【図２４】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第７の例を示す模式的断面図である。
【図２５】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第８の例を示す模式的断面図である。
【図２６】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置のカバー部の第９の例を示す模式的断面図である。
【図２７】本発明の実施形態の有機半導体膜の製造装置の他の例を示す模式図である。
【図２８】比較のためのカバー部を示す模式的断面図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
塗布部材２０は、有機半導体膜３８（図２参照）を形成する基板３０の表面３０ａに対向して離間して配置され、基板３０との間に有機半導体溶液の液溜り３４（図２参照）を形成するものである。有機半導体膜３８（図２参照）を形成する有機半導体溶液（図２参照）が基板３０と塗布部材２０の間に供給部２４から供給され、塗布部材２０により基板３０の表面３０ａに有機半導体膜３８（図２参照）が形成される。塗布部材２０の構成については後に詳細に説明する。
なお、基板３０とは、基板３０単体のみならず、基板３０の表面３０ａに層が形成されている場合、その層の表面に有機半導体膜を形成する場合には、その層の表面が基板３０の表面３０ａに相当する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
カバー部５０は、蒸発した有機半導体溶液３６の溶媒が付着し、蒸発した有機半導体溶液３６の溶媒で形成される付着物３７を有機半導体膜３８の未成膜領域３９に導くガイドを備えるものである。ガイドとは、上述のように付着物３７を有機半導体膜３８の未成膜領域３９に導くことができれば、その構成は特に限定されるものではない。
カバー部５０は、基板３０の表面３０ａに対して傾斜した傾斜部５２を有し、傾斜部５２のＸ方向における各端部に平面部５４、５６が設けられている。また、傾斜部５２のＹ方向の端部にサイド部５５が設けられている。傾斜部５２は、結晶成長部Ｃｇから液溜り３４に向かうにつれて基板３０の表面３０ａとの距離が短くなる傾斜面５２ｂを有する。
また、傾斜部５２には、塗布ブレード３２が貫通する開口部５３が設けられている。図２に示すように、傾斜部５２のＹ方向の端部には、塗布ブレード３２と開口部５３の間に隙間がある。カバー部５０により、塗布ブレード３２の周囲が液溜り３４、結晶成長部Ｃｇを含め覆われており、カバー部５０により、液溜り３４、結晶成長部Ｃｇの上方の空間が密閉される。
なお、傾斜面５２ｂは、基板３０の表面３０ａとの距離が単調に短くなる傾斜を備えることが好ましい。カバー部５０では、傾斜面５２ｂを含め傾斜部５２がガイドである。カバー部５０はキャリッジ２７に設置されており、塗布ブレード３２と一体となって動く。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
有機半導体膜３８の形成時に、温度コントローラ１６で基板３０の温度を予め定められた温度にする。このとき、有機半導体溶液３６の溶媒は蒸発し、傾斜部５２の傾斜面５２ｂに付着して結露し、傾斜部５２の傾斜面５２ｂに付着物３７が付着する。付着物３７は、重力により傾斜面５２ｂの傾斜に沿ってＤＦ方向に移動し、塗布ブレード３２の傾斜部５２の脇５２ｃを通り、平面部５６側に導かれる。平面部５６側には、結晶成長部Ｃｇおよび有機半導体膜３８がないため、付着物３７が結晶成長部Ｃｇおよび有機半導体膜３８に落下することが抑制され、さらには液溜り３４に落下することも抑制される。これにより、付着物３７が結晶成長部Ｃｇに落下することによる振動が抑制され、また、有機半導体膜３８に落下することによる有機半導体膜３８の再溶解が起こらず有機半導体膜３８の再析出も抑制され、結晶性が高い良質の有機半導体膜３８を得ることができる。
なお、付着物３７には、有機半導体溶液３６の溶媒が揮発して浮遊するものは含まれない。
結晶成長部Ｃｇおよび液溜り３４に付着物３７が落下すると、結晶成長部Ｃｇおよび液溜り３４が振動する。結晶成長部Ｃｇおよび液溜り３４の振動は形成する有機半導体膜３８の膜質に悪影響を及ぼすため、結晶成長部Ｃｇおよび液溜り３４は振動させないことが好ましい。
また、付着物３７が基板３０の表面３０ａに落下しても、平面部５６側の基板３０の表面３０ａは未成膜領域３９であり、有機半導体膜３８の形成予定領域であるが、付着物３７が付着していても、有機半導体膜３８の形成には影響がない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
塗布部材２０の塗布ブレード３２と基板３０の表面３０ａとの間、すなわち、液溜り３４に有機半導体溶液３６を供給しながら、図６に示すように、塗布部材２０を有機半導体溶液３６に接した状態で、予め定められた移動速度にて、基板３０に対して方向ＤＦに移動させる。これにより、上述の有機半導体溶液３６の結晶成長部Ｃｇを起点として、この結晶成長部Ｃｇから順次有機半導体膜３８が形成される。このように、塗布部材２０が移動する方向ＤＦと同じ方向、すなわち、方向ＤＦに有機半導体溶液３６を塗布しつつ、有機半導体膜３８が方向ＤＦに形成される。このとき、有機半導体溶液３６の溶媒が蒸発するが、カバー部５０の傾斜面５２ｂにより、上述のように有機半導体溶液３６の溶媒で形成される付着物３７は、結晶成長部Ｃｇ、成膜済みの有機半導体膜３８および液溜り３４に落下することがない。このため、結晶性が高い良質の有機半導体膜３８を得ることができる。
上述のように有機半導体膜３８を連続形成する場合に、基板３０の温度を高くして、塗布部材２０または基板３０の移動速度を速くしても、結晶性が高い良質の有機半導体膜３８を連続して得ることができる。
なお、有機半導体溶液３６の供給量は、基板３０の温度、移動速度、形成する有機半導体膜３８の大きさ等に応じて適宜決定されるものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
塗布部材およびカバー形状としては、図２および図３に示すタイプＡ、図１７に示すタイプＢ、図２０および図２１に示すタイプＣ、図１０に示すタイプＤ、図１１および図１２に示すタイプＥ、図１３に示すタイプＦを用いた。
比較例には、図２８に示す構成のカバー部１００を用いた。なお、図２８において、図２および図３に示す塗布部材２０およびカバー部５０と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
図２８に示すカバー部１００は、基板３０の表面３０ａと平行な面１０２ｂを有する上面部１０２のＸ方向の両端に平面部１０４が設けられている。上面部１０２のＹ方向の端部にサイド部１０５が設けられており、全体で長方体状である。
塗布部材の大きさは、タイプによらず、塗布ブレードの長さを１ｍｍとし、塗布ブレードの幅を５ｍｍとした。また、形成した有機半導体膜は幅が５ｍｍ、長さが１０ｃｍであった。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
有機半導体膜の形成時、液垂を評価した。液垂は、形成した有機半導体膜を顕微鏡にて確認した。液垂がある場合、有機半導体膜にウォーターマークのような、同心円上に配向した有機半導体結晶が観察される。このため、液垂の評価は、上述の同心円上に配向した有機半導体結晶が観察されたものを液垂ありとし、上述の同心円上に配向した有機半導体結晶が観察されなかったものを液垂なしとした。
薄膜トランジスタ素子特性は、作製した薄膜トランジスタを、半導体パラメータアナライザ（Ａｇｉｌｅｎｔ製  ４１５６Ｃ）を用いて、飽和移動度を測定した。なお、薄膜トランジスタ素子特性のことを下記表１では「ＴＦＴ特性」と記す。下記表１のＴＦＴ特性の欄における「−」は飽和移動度を測定しなかったことを示す。
【国際調査報告】
2017134991.tif 000032
2017134991.tif 000033
2017134991.tif 000034