(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体が他の物体との接触により劣化することを防止する。【解決手段】半導体を備える基板の製造方法において、基材１１上に半導体１３を形成する半導体形成工程を行い、かつ、半導体形成工程よりも前の段階においては、基材上に、半導体形成工程において形成される半導体の高さよりも高い凸状構造１２を形成する凸状構造形成工程を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体を備える基板の製造方法であって、
基材上に半導体を形成する半導体形成工程を含んでおり、かつ、
前記半導体形成工程よりも前の段階においては、前記基材上に、前記半導体形成工程において形成される半導体の高さよりも高い凸状構造を形成する凸状構造形成工程が行われる、半導体を備える基板の製造方法。
【請求項２】
前記凸状構造形成工程において凸状構造を形成するにあたり、印刷法を用いて基材上に樹脂製の凸状構造を形成する、請求項１に記載の半導体を備える基板の製造方法。
【請求項３】
前記凸状構造形成工程において凸状構造を形成するにあたり、基材の所定部分を掘削することにより、前記所定部分以外の部分を凸状構造とする、請求項１に記載の半導体を備える基板の製造方法。
【請求項４】
前記凸状構造形成工程において凸状構造を形成するにあたり、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂が用いられる、請求項１に記載の半導体を備える基板の製造方法。
【請求項５】
基材と、
前記基材上に位置する半導体と、
前記基材上に位置し、前記半導体の高さよりも高い凸状構造と、
を含む、半導体を備える基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、半導体を備える基板の製造方法、および半導体を備える基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、無機半導体や有機半導体を備える基板が製造されており、当該基板は種々の分野で活用されている。近年は、例えば、特許文献１や特許文献２に記載されているように、帯状の基材をロール状に巻き回したものを準備し、これを引き出してローラにて搬送しつつ、半導体をはじめとする種々の部材を積層形成して、半導体デバイスを製造することも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７５１２２５号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５８６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体は非常に敏感な材料であり、半導体を備える基板を取り扱っている最中に半導体が他の物体と接触した場合には、その性能が著しく劣化してしまう。特に、前述のようにローラにて搬送しつつ半導体デバイスを製造する場合、搬送時に半導体がローラに接触する可能性があるばかりか、巻き取り時に基材の裏面側と半導体とが接触する可能性もあった。この問題は、半導体が有機半導体の場合に顕著である。
【０００５】
本開示の実施形態は、このような状況下においてなされたものであり、半導体が他の物体との接触により劣化することを防止できる、半導体を備える基板の製造方法、および半導体を備える基板を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本開示の一実施形態は、半導体を備える基板の製造方法であって、基材上に半導体を形成する半導体形成工程を含んでおり、かつ、前記半導体形成工程よりも前の段階においては、前記基材上に、前記半導体形成工程において形成される半導体の高さよりも高い凸状構造を形成する凸状構造形成工程が行われる、半導体を備える基板の製造方法である。
【０００７】
前記本開示の一実施形態にあっては、前記凸状構造形成工程において凸状構造を形成するにあたり、印刷法を用いて基材上に樹脂製の凸状構造を形成してもよい。
【０００８】
また、前記凸状構造形成工程において凸状構造を形成するにあたり、基材の所定部分を掘削することにより、前記所定部分以外の部分を凸状構造としてもよい。
【０００９】
また、前記凸状構造形成工程において凸状構造を形成するにあたり、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂が用いてもよい
【００１０】
また、上記課題を解決するための本開示の一実施形態は、基材と、前記基材上に位置する半導体と、前記基材上に位置し、前記半導体の高さよりも高い凸状構造と、を含む、半導体を備える基板である。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の一実施形態によれば、基材上の半導体が他の物体との接触により劣化することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の実施形態にかかる半導体を備える基板の製造方法を説明するための工程図である。
【図２】本開示の実施形態にかかる有機半導体デバイスの製造方法のフロー図である。
【図３】図２に示された各工程で形成されるものの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を実物のそれらから変更し誇張してある。また本明細書において、「基板」、「基材」、「シート」や「フィルム」など用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「基板」や「基材」は、シートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件、並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００１４】
（半導体を備える基板の製造方法）
本開示の実施形態にかかる半導体を備える基板の製造方法は、基材上に半導体を形成する半導体形成工程を含んでおり、かつ、前記半導体形成工程よりも前の段階においては、前記基材上に、前記半導体形成工程において形成される半導体の高さよりも高い凸状構造を形成する凸状構造形成工程が行われる。より簡潔に言えば、凸状構造形成工程と半導体形成工程という２つの工程に着目した場合、最初に凸状構造形成工程が行われ、次いで半導体形成工程が行われる。
【００１５】
このような本開示の実施形態にかかる半導体を備える基板の製造方法によれば、半導体を製造する段階、つまり半導体形成工程を行う段階においては、その前に行われた凸状構造形成工程によって形成された凸状構造が基材上に存在しているため、当該半導体形成工程によって形成された半導体は、常に当該凸状構造によって保護されることとなり、その後に種々の別工程や搬送が行われたとしても、半導体は当該凸状構造によって保護され続けることとなる。
【００１６】
以下、本開示の実施形態にかかる半導体を備える基板の製造方法について、当該方法における必須の工程である凸状構造形成工程と半導体形成工程のみに着目し、より詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本開示の実施形態にかかる半導体を備える基板の製造方法を説明するための工程図である。
【００１８】
（凸状構造形成工程）
図１（ａ）に示すように、本開示の実施形態においては、まずはじめに、基材１１上に、この後に行われる半導体形成工程において形成される半導体の高さよりも高い凸状構造１２を形成する凸状構造形成工程が行われる。
【００１９】
ここで、凸状構造１２の高さＨは、図示するように基材１１の表面から凸状構造１２の頂部までの高さを意味する。凸状構造１２の高さＨを、後述する半導体の高さよりも高くすることにより、半導体が他の物体に接触してしまうことにより性能が劣化することを防止することが可能となる。
【００２０】
凸状構造１２の材質については特に限定されることはなく、上記の作用効果、つまり半導体の保護が可能な程度の強度を有する材質であればいかなる材質であってもよい。例えば、各種樹脂などを用いることができ、中でもアクリル系樹脂やエポキシ系樹脂を用いてもよい。
【００２１】
凸状構造１２の形成方法についても特に限定されることはなく、基材１１や凸状構造１２の材質などを考慮しつつ適宜設計可能である。例えば、樹脂を用いて凸状構造１２を形成する場合にあっては、フォトリソグラフィ法、インクジェット法、スクリーン印刷法、パッド印刷法、フレキソ印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、およびグラビアオフセット印刷法等の各種印刷法を挙げることができる。
【００２２】
また、図１（ａ）にあっては、凸状構造１２は基材１１とは別体として形成されているが、必ずしも別体である必要はなく、基材１１の所定部分を掘削することで、当該所定部部分以外の部分を結果的に凸状構造１２としてもよい。
【００２３】
形成する凸状構造１２の形状についても特に限定されることはなく、上記の作用効果、つまり半導体の保護が可能な形状から適宜選択可能である。例えば、角柱状や円柱状であってもよく、図示するように、テーパー形状であってもよい。
【００２４】
凸状構造１２の形成箇所および形成する個数などについても特に限定されることはなく、最終的に製造される半導体デバイスのデザインなどを考慮しつつ、上記の作用効果を発揮する箇所に、必要な個数を形成すればよい。たとえば、図１（ａ）に示すように、この後形成されるべき半導体の位置を避け、適当な間隔をもって形成してもよく、図示はしないが形成される半導体の周囲を取り囲むように形成してもよい。
【００２５】
また、本開示の実施形態において用いられる基材１１は、特に限定されることはないが、可撓性を有する長尺状の基材１１であることが好ましい。長尺上の基材１１は、ロール状に巻き回されて用いられることが多いところ、本開示の実施形態によれば、巻き回された場合であっても凸状構造１２によって半導体を保護することができるからである。なお「長尺状」とは、基材１１が搬送される方向における基材１１の寸法が、基材１１が搬送される方向に直交する方向における基材１１の寸法の少なくとも５倍以上になっていることを意味している。
【００２６】
（半導体形成工程）
図１（ｂ）に示すように、本開示の実施形態においては、上記で説明した凸状構造形成工程が行われた後に、基材１１上に半導体１３を形成する半導体形成工程が行われる。このように、半導体１３が形成される段階において既に基材１１上には凸状構造１２が形成されているので、半導体１３を形成する工程中、および当該半導体形成工程後において、半導体１３を凸状構造１２によって保護することができる。
【００２７】
半導体形成工程において形成される半導体１３については特に限定されることはなく、無機半導体や有機半導体をはじめ、従来公知の種々の半導体を形成することができる。中でも、有機半導体は特に外部からの衝撃に敏感であるため、本開示の実施形態にかかる半導体を備える基板の製造方法においては、有機半導体を備える基板を製造する際に有用である。
【００２８】
また、半導体形成工程において半導体１３を形成する方法についても特に限定されることはなく、形成しようとする半導体１３の種類に応じて適宜選択可能である。
【００２９】
（その他の工程）
本開示の実施形態にかかる半導体を備える基板の製造方法においては、上記で説明した凸状構造形成工程と半導体形成工程とがこの順で行われることのみを必須の構成としており、したがって、これら以外のいかなる工程が行われてもよい。つまり、凸状構造形成工程よりも前に別の何らかの工程が行われてもよく、また半導体形成工程の後に別の何らかの工程が行われてもよい。さらには、凸状構造形成工程と半導体形成工程との間に別の何らかの工程が行われてもよい。
【００３０】
（有機半導体デバイスの製造方法）
以下に、本開示の実施形態にかかる半導体を備える基板の製造方法について、有機半導体デバイスの製造方法を一例に挙げ、さらに具体的に説明する。
【００３１】
図２は、本開示の実施形態にかかる有機半導体デバイスの製造方法のフロー図である。
【００３２】
図３は、図２に示された各工程で形成されるものの概略断面図である。
【００３３】
図２に示すように、本開示の実施形態にかかる半導体を備える基板の製造方法の一例としての有機半導体デバイスの製造方法は、平坦化層形成工程Ｓ１、ソース電極・ドレイン電極形成工程Ｓ２、凸状構造形成工程Ｓ３、有機半導体形成工程Ｓ４、絶縁層形成工程Ｓ５、ゲート電極形成工程Ｓ６、および保護層形成工程Ｓ７がこの順で行われる。以下に各工程について、各工程で形成されるものの構造を中心に説明する。
【００３４】
なお、ここで説明する有機半導体デバイスは一例であって、本開示の実施形態はこれに限定されることはない。すなわち、有機半導体デバイスの構成をより明確にするために、ソース電極、ドレイン電極、およびゲート電極としているが、これらは、それぞれ第１電極、第２電極、および第３電極であってもよい。
【００３５】
（平坦化層形成工程）
図３（ａ）は、平坦化層形成工程Ｓ１が行われ、基材３０上に平坦化層３１が形成された状態のものを示す概略断面図である。
【００３６】
基材３０上に平坦化層３１を形成するための具体的な方法については特に限定されることはなく、従来公知の方法から適宜選択することができる。例えば、基材３０としてポリエチレンナフタレート樹脂からなる基材を準備し、この上に、例えば、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、カルド系樹脂、ビニル系樹脂、ビニルアセテート系樹脂、イミド系樹脂、およびノボラック系樹脂等を含む光硬化性樹脂から適宜選択した樹脂を塗工し、次いで当該塗工した樹脂に紫外線を照射することによりこれを硬化せしめ、その後に焼成することで、基材３０上に平坦化層３１を形成してもよい。
【００３７】
（ソース電極・ドレイン電極形成工程）
図３（ｂ）は、ソース電極・ドレイン電極形成工程Ｓ２が行われ、平坦化層３１上にソース電極３２およびドレイン電極３３が形成された状態のものを示す概略断面図である。
【００３８】
平坦化層３１上にソース電極３２およびドレイン電極３３を形成するための具体的な方法についても特に限定されることはなく、従来公知の方法から適宜選択することができる。例えば、平坦化層３１上に銀合金などをスパッタリングにより蒸着させ、次いでその上に、いわゆるポジ型の感光性を有する樹脂を塗布する。その後、ソース電極３２およびドレイン電極３３を形成する部分以外をマスクで覆い、露光および現像を行い、次いでエッチング剤により銀合金などを剥離することで、ソース電極３２およびドレイン電極３３を形成してもよい
【００３９】
（凸状構造形成工程）
図３（ｃ）は、凸状構造形成工程Ｓ３が行われ、平坦化層３１上に凸状構造３４が形成された状態のものを示す概略断面図である。
【００４０】
凸状構造３４を形成するための具体的な方法等については、上記で説明した通りであり、ここでの説明は省略する。
【００４１】
（有機半導体形成工程）
図３（ｄ）は、有機半導体形成工程Ｓ４が行われ、ソース電極３２とドレイン電極３３との間に有機半導体３５が形成された状態のものを示す概略断面図である。
【００４２】
有機半導体３５を形成するための具体的な方法についても特に限定されることはなく、従来公知の方法から適宜選択することができる。例えば、π電子共役系の芳香族化合物、鎖式化合物、有機顔料、有機ケイ素化合物等を挙げることができる。より具体的には、ペンタセン等の低分子系有機半導体材料、および、ポリピロール、ポリ（Ｎ−置換ピロール）、ポリ（３−置換ピロール）、ポリ（３，４−二置換ピロール）等のポリピロール類等の高分子系有機半導体材料を挙げることができる。有機半導体の形成には有機動態材料を塗工し、有機半導体３５を形成すべき部分のみを露光・現像し、次いでＶＵＶアッシングを行い、最後に焼成することによって有機半導体３５を形成してもよい。
【００４３】
（絶縁層形成工程）
図３（ｅ）は、絶縁層形成工程Ｓ５が行われ、絶縁層３６が形成されたものの状態を示す概略断面図である。
【００４４】
絶縁層３６を形成するための具体的な方法についても特に限定されることはなく、従来公知の方法から適宜選択することができる。例えば、いわゆるネガ型の光硬化性樹脂を塗工し、絶縁層３６を形成すべき部分のみを露光・現像し、最後に焼成することによって絶縁層３６を形成してもよい。なお、この際に、図３（ｄ）に示すように、形成された絶縁層３６で凸状構造３４が覆われてしまってもよい。絶縁層３６が形成された時点で有機半導体３５は絶縁層３６に覆われるので、有機半導体３５を保護するための凸状構造３４は、その役目を果たしたからである。
【００４５】
（ゲート電極形成工程）
図３（ｆ）は、ゲート電極形成工程Ｓ６が行われ、ゲート電極３７が形成されたものの状態を示す概略断面図である。
【００４６】
ゲート電極３７を形成するための具体的な方法についても特に限定されることはなく、従来公知の方法から適宜選択することができる。例えば、アルミニウムや銀合金等をスパッタリングにより蒸着させ、次いでその上にいわゆるポジ型の感光材料を塗布する。その後、ゲート電極３７を形成する部分以外をマスクで覆い、露光および現像を行い、次いでエッチング剤によりアルミニウムや銀合金等を剥離することで、ゲート電極３７を形成してもよい。
【００４７】
（保護層形成工程）
図３（ｇ）は、保護層形成工程Ｓ７が行われ、保護層が形成された有機半導体デバイスを示す概略断面図である。
【００４８】
保護層３８を形成するための具体的な方法についても特に限定されることはなく、従来公知の方法から適宜選択することができる。例えば、いわゆるネガ型の光硬化性樹脂を塗工し、保護層３８を形成すべき部分のみを露光・現像し、最後に焼成することによって保護層３８を形成してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１１、３０…基材
１２、３４…凸状構造
１３、３５…半導体
３１…平坦化層
３２…ソース電極
３３…ドレイン電極
３６…絶縁層
３７…ゲート電極
３８…保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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