(57)【要約】【課題】有機半導体層とソース電極およびドレイン電極との間の電気的接触抵抗が低く、簡易に作製可能で安定性に優れた薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの製造方法及び画像表示装置を提供する。【解決手段】薄膜トランジスタは、絶縁基板と、絶縁基板上のゲート電極と、絶縁基板およびゲート電極上のゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上のソース電極／ドレイン電極と、少なくともゲート絶縁層上のソース電極／ドレイン電極の間において、ソース電極／ドレイン電極と接触するように形成された有機半導体層とを含む薄膜トランジスタにおいて、ソース電極／ドレイン電極は、金属層と、金属層の表面の少なくとも一部に形成された酸化物層と、酸化物層の表面の少なくとも一部に形成された表面修飾層とを含み、ソース電極／ドレイン電極は、少なくとも有機半導体層と接触する接触面に表面修飾層が形成され、仕事関数が５．２ｅＶよりも大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
前記絶縁基板上のゲート電極と、
前記絶縁基板および前記ゲート電極上のゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上のソース電極およびドレイン電極と、
少なくとも前記ゲート絶縁層上の前記ソース電極およびドレイン電極の間において、前記ソース電極およびドレイン電極と接触するように形成された有機半導体層とを含む薄膜トランジスタにおいて、
前記ソース電極およびドレイン電極は、
金属層と、前記金属層の表面の少なくとも一部に形成された酸化物層と、前記酸化物層の表面の少なくとも一部に形成された表面修飾層とを含み、
前記ソース電極およびドレイン電極は、少なくとも前記有機半導体層と接触する接触面に前記表面修飾層が形成され、前記表面修飾層の仕事関数が５．２ｅＶよりも大きい、薄膜トランジスタ。
【請求項２】
前記表面修飾層の材料にホスホン酸が含まれている、請求項１記載の薄膜トランジスタ。
【請求項３】
絶縁基板上にゲート電極を設ける工程と、
前記絶縁基板および前記ゲート電極上に、ゲート絶縁層を設ける工程と、
前記ゲート絶縁層上に、２つの金属層を形成する工程と、
２つの前記金属層のそれぞれについて、表面の少なくとも一部を酸化処理して酸化物層を形成する工程と、
２つの前記金属層それぞれの前記酸化物層の表面の少なくとも一部に表面修飾を施して表面修飾層を形成する工程と、
前記ゲート絶縁層上に、２つの前記金属層それぞれの前記表面修飾層表面の少なくとも一部に接触するように半導体層を形成する工程とを有する、薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項４】
前記酸化物層を形成する工程において、前記酸化処理は光照射によって行われる、請求項３記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の薄膜トランジスタと、画像表示媒体とを含む、画像表示装置。
【請求項６】
前記画像表示媒体は、電気泳動方式で表示する電気泳動体である、請求項５に記載の画像表示装置。
【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、薄膜トランジスタの製造方法および画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在半導体材料の主流はシリコン系（Ｓｉ系）である。シリコン系材料を用いて半導体層を形成する方法としては、シリコンをスパッタやＣＶＤ等のドライ法で成膜した後、フォトリソグラフィーを用いてパターニングする方法が一般的である。
【０００３】
一方で、フレキシブル化、軽量化、低コスト化などの観点から有機半導体を用いたトランジスタ（有機トランジスタ）の研究が盛んになっている（非特許文献１参照）。一般に有機半導体を用いる場合、ウェット法である印刷プロセスが可能となる。この印刷技術を用いることで、フォトリソグラフィーよりも装置や製造上のコストが下がり、また、真空や高温を必要としないことから、プラスチック基材が利用できるなどのメリットが挙げられる。
【０００４】
その応用分野は広く、薄型、軽量の電子ペーパーのようなフレキシブルディスプレイに限らず、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグやセンサーなどへの応用も見込まれている。
【０００５】
このような理由により、現在では有機半導体を用いたトランジスタが注目されている。
【０００６】
有機半導体を有するトランジスタでは、ゲート電極、ゲート絶縁層、ソース・ドレイン電極層が形成されている基板に有機半導体層を形成するボトムコンタクト型トランジスタが用いられる。ボトムコンタクト型トランジスタには、有機半導体層を形成後に、電極層の形成プロセスがないため、有機半導体層が化学的、物理的ダメージを受けないという利点がある。
【０００７】
しかしながら、有機半導体を用いたトランジスタには、上記のような利点があるが、有機半導体層と電極との間に大きな電気的接触抵抗が介在するためＴＦＴ特性が低いという問題点がある。
【０００８】
有機半導体を用いるｐ型トランジスタデバイスは、ホールを受容、伝導、および供与する際に効率の良い半導体材料とソースおよびドレイン電極用の材料との組み合せを選択することが好ましい。具体的には、ソースおよびドレイン電極の仕事関数と半導体材料のＨＯＭＯ（最高被占軌道）準位との良好なエネルギー準位のマッチングを行うことにより、ホールの注入および受容を向上させることができる。よって、電極の仕事関数がトランジスタ特性に影響を与える。
【０００９】
例えば、代表的なｐ型半導体であるペンタセンのＨＯＭＯ準位は約５．０ｅＶであり、この準位よりも電極の材料となる金属の仕事関数が大きいほうが電気的接触抵抗を減少させることができる。
【００１０】
このような問題を解決するため、ソース・ドレイン電極に酸化物層／金属層の積層構成を用いる方法が検討されている。その方法では、酸化物層に電荷注入性のよい材料を用いて、電極層−有機半導体層間の電荷注入障壁を下げようと試みられている（特許文献１）。
【００１１】
さらには、金属電極を例えば末端にチオール基を有する有機化合物で表面修飾して有機薄膜層を形成し、金属電極表面の濡れ性や仕事関数を制御する試みもなされている。特許文献２では、金属と化学的結合を生じる官能基を有する電極表面処理剤を用いたＴＦＴが示されている。
【００１２】
また、ソース／ドレイン電極の材料として仕事関数の大きい金（Ａｕ）のような貴金属が使用されてきたが、金はコストが高く、パターニングが困難であり、トランジスタアレイのような大きな面積のものを形成するには不向きである。
【００１３】
また、電極層を積層する場合、工程数が増加することや位置あわせの精度が必要となるなど、プロセスの難易度が上がってしまうという問題点もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１０−００３７４７号公報
【特許文献２】特開２００８−０６０１１７号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】Ｆｒａｎｃｉｓ  Ｇａｒｎｉｅｒ，  ｅｔ  ａｌ．，  “Ａｌｌ−Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ  Ｒｅａｌｉｚｅｄ  ｂｙ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ”，  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｖｏｌ．２６５、１６８４（１９９４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、有機半導体層とソース電極およびドレイン電極との間の電気的接触抵抗が低く、簡易に作製可能で安定性に優れた薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの製造方法及び画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
そこで、上記課題を解決するための本発明の一局面は、絶縁基板と、絶縁基板上のゲート電極と、絶縁基板およびゲート電極上のゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上のソース電極およびドレイン電極と、少なくともゲート絶縁層上のソース電極およびドレイン電極の間において、ソース電極およびドレイン電極と接触するように形成された有機半導体層とを含む薄膜トランジスタにおいて、ソース電極およびドレイン電極は、金属層と、金属層の表面の少なくとも一部に形成された酸化物層と、酸化物層の表面の少なくとも一部に形成された表面修飾層とを含み、ソース電極およびドレイン電極は、少なくとも有機半導体層と接触する接触面に表面修飾層が形成され、表面の仕事関数が５．２ｅＶよりも大きい、薄膜トランジスタである。
【００１８】
また、表面修飾層の材料にホスホン酸が含まれていてもよい。
【００１９】
また、本発明の他の局面は、絶縁基板上にゲート電極を設ける工程と、絶縁基板およびゲート電極上に、ゲート絶縁層を設ける工程と、ゲート絶縁層上に、２つの金属層を形成する工程と、２つの金属層のそれぞれについて、表面の少なくとも一部を酸化処理して酸化物層を形成する工程と、２つの金属層それぞれの酸化物層の表面の少なくとも一部に表面修飾を施して表面修飾層を形成する工程と、ゲート絶縁層上に、２つの金属層それぞれの表面修飾層表面の少なくとも一部に接触するように半導体層を形成する工程とを有する、薄膜トランジスタの製造方法である。
【００２０】
また、酸化物層を形成する工程において、酸化処理は光照射によって行われてもよい。
【００２１】
また、本発明の他の局面は、上述の薄膜トランジスタと、画像表示媒体とを含む、画像表示装置である。
【００２２】
また、画像表示媒体は、電気泳動方式で表示する電気泳動体であってもよい。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、有機半導体層とソース電極およびドレイン電極との間の電気的接触抵抗が低く、簡易に作製可能でトランジスタ特性が良好で安定した薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタの製造方法及び画像表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る薄膜トランジスタの断面図
【図２】比較例１に係る薄膜トランジスタの断面図
【図３】比較例２に係る薄膜トランジスタの断面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて詳細に説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
＜薄膜トランジスタ＞
図１に、本発明の一実施形態に係る薄膜トランジスタ１００の断面図を示す。薄膜トランジスタ１００は、絶縁性の基板１と、基板１上のゲート電極２と、基板１およびゲート電極２上のゲート絶縁層３と、ゲート絶縁層３上のソース電極４およびドレイン電極５と、少なくともゲート絶縁層３上のソース電極４とドレイン電極５との間に積層された半導体層６と、半導体層６上に積層された保護層７とを含む。
【００２７】
図１に示すように、半導体層６は、ソース電極４およびドレイン電極５に接触するように形成されている。また、ソース電極４およびドレイン電極５は、金属層８と、金属層８の表面の少なくとも一部に形成された酸化物層９と、酸化物層の表面の少なくとも一部に形成された表面修飾層１０とを含む。ソース電極４およびドレイン電極５は、少なくとも半導体層６と接触する接触面に表面修飾層１０が形成されていればよい。また、表面修飾層１０の仕事関数は５．２ｅＶよりも大きい。
【００２８】
薄膜トランジスタ１００は、次のように製造することができる。初めに、絶縁基板１上にゲート電極２を設け、絶縁基板１およびゲート電極２上に、ゲート絶縁層３を設ける。次に、ゲート絶縁層３上に、２つの金属層８を形成し、２つの金属層８のそれぞれについて、表面の少なくとも一部を酸化処理して酸化物層９を形成する。次に、２つの金属層８それぞれの酸化物層９の表面の少なくとも一部に、さらに表面修飾を施して表面修飾層１０を形成する。次に、ゲート絶縁層３上に、平面視においてゲート電極２と重なるようにして、２つの金属層８それぞれの表面修飾層１０表面の少なくとも一部に接触する半導体層６を形成する。次に、半導体層６を覆うように保護層７を形成する。保護層７は半導体層６を保護するために形成されるため、少なくとも半導体層６のチャネル部分と重なる領域を覆うように形成される必要がある。
【００２９】
本発明の実施形態において、基板１に用いる材料は、電気絶縁性を有するものであれば、特に限定されるものではないが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネートなどのフレキシブルなプラスチック材料、石英などのガラス基材やシリコンウェハーなどがある。
【００３０】
ゲート絶縁層３の材料は酸化珪素（ＳｉＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）、酸化イットリウム（ＹＯｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯｘ）などの酸化物系絶縁材料や窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯＮ）や、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のポリアクリレート、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）等の樹脂材料、ポリシルセスキオキサン（ＰＳＱ）のような有機／無機ハイブリッド樹脂を使用することができるが、これらに限定されるものではない。これらは単層または２層以上積層してもよいし、成長方向に向けて組成を傾斜したものでも構わない。
【００３１】
ゲート絶縁層３の形成方法については、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法、レーザーアブレーション法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、ホットワイヤーＣＶＤ法等の真空成膜法や、スピンコート法、ダイコート法、スクリーン印刷法等のウェット成膜法を適宜材料に応じて用いることが出来る。
【００３２】
ゲート電極２および金属層８の材料には、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）やその他Ｍｏ、Ｎｂのようなモリブデン合金などの金属材料や、酸化インジウム（ＩｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）などの導電性金属酸化物材料を用いることができる。
【００３３】
ゲート電極２および金属層８の形成には、導電性材料の前駆体やナノ粒子などを使用するウェット成膜法が好適に用いられる。例えば、インクジェット法、凸版印刷法、平版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法などの方法を用いることができる。パターニングは、例えばフォトリソグラフィー法を用いてパターン形成部分をレジストなどにより保護し、エッチングによって不要部分を除去して行うこともできるし、印刷法により直接パターニングすることもできるが、これらに限定されるものではない。
【００３４】
金属層８の表面の酸化処理方法としては多様な方法で実施できるが、例えばＵＶオゾン装置やプラズマ装置等の光照射による酸化処理が挙げられる。特にゲート絶縁層３に有機材料を用いることで、光照射時にゲート絶縁層３へのダメージがある場合は、光照射時にはゲート絶縁層３上部を、光を吸収する例えば金属膜などでマスクしてもよい。光照射による酸化処理を用いることで、マスクをするなどにより選択的に酸化処理を行うことが可能となる。
【００３５】
酸化処理により形成された金属層８上の酸化物層９への表面修飾層１０の形成には、酸化物層９のとくに酸素原子との親和性を有し、表面修飾を施すことのできる各種材料を用いることができる。表面修飾に用いることができる材料のなかでも、自己組織化単分子膜（ＳＡＭｓ）剤として知られる材料が好適に用いられる。
【００３６】
表面修飾層１０の材料としては、フッ素原子、フェイル基を有するカルボン酸、ホスホン酸類、その他にはシランカップリング剤などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、代表的なｐ型半導体であるペンタセンのＨＯＭＯ準位は５．０ｅＶであり、より安定したトランジスタ特性を得るためには５．２ｅＶよりも大きくなる材料が望ましい。さらには、使用するｐ型半導体のＨＯＭＯ準位よりも大きくなることが好ましい。
【００３７】
特に、表面修飾層１０の材料としては、ホスホン酸を用いると、高密度な表面修飾層１０を形成することができる。ホスホン酸は基板にＨ＋を供給することによりＯＨを再生し、次々に反応することで高密度化しやすく、また、加熱処理を行うことで脱水縮合させることにより安定的になる。
【００３８】
金属層８の表面に形成された酸化物層９の表面修飾は、例えば上述の材料の溶液に酸化物層９の形成された金属層８が形成された基板を浸漬させることによって行うことができる。また、その後加熱処理を行っても良い。基板を浸漬すること酸化物層９を形成できるため、フォトリソ等を用いて新たに電極層を積層する場合等と比べて、工程数が大幅に増加することや位置あわせの精度が必要となることがないため、簡易に薄膜トランジスタ１００を作製することができる。
【００３９】
半導体層６の材料としては、ペンタセン、テトラセン、フタロシアニン、ペリレン、チオフェン、ベンゾジチオフェン、アントラジチオフェン、およびそれらの誘導体のような低分子系有機半導体材料およびフラーレン、カーボンナノチューブのような炭素化合物、ポリチオフェン、ポリアリルアミン、フルオレンビチオフェン共重合体、およびそれらの誘導体のような高分子系有機半導体材料を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【００４０】
保護層７の材料としては、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、ハフニウムアルミネート、酸化ジルコニウム、酸化チタン等の無機材料、または、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）等のポリアクリレート、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＶＰ（ポリビニルフェノール）、フッ素系樹脂等の絶縁材料が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００４１】
保護層７の形成方法は、凸版印刷法、反転オフセット印刷法、インクジェット印刷法、スクリーン印刷法、スプレーコート法、スピンコート法等公知の方法を好適に用いることができるが、工程が低温で、工程数が少なく、安価な印刷法で形成することが好ましい。特にスクリーン印刷はインク粘度の適用範囲が広く、インク材料選択性が高く、インク使用効率が高く、また、大面積化が容易であり好ましい。また、フレキソ印刷も、大面積化が容易であるので好ましい。また、保護層７の形状は特に限定されるものではなく、ドットなどの島状形状であっても、ソース配線に平行な向きのストライプ形状であっても良い。
【００４２】
＜画像表示装置＞
複数の薄膜トランジスタ１００をマトリクス状に配置することにより、薄膜トランジスタアレイとすることができる。薄膜トランジスタアレイは、画像表示媒体と組み合わせて画像表示装置に用いることができる。画像表示媒体としては、電気泳動型反射表示装置、透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置及び無機ＥＬ表示装置等を用いることができる。画像表示装置としては電子ペーパー、有機ＥＬ表示装置または液晶表示装置に用いることができる。
【実施例】
【００４３】
実施例１、２および比較例１、２に係る薄膜トランジスタならびにこれらを用いた画像表示装置を製造して評価を行った。
【００４４】
（実施例１）
図１に示した、本発明の一実施形態に係る薄膜トランジスタ１００を作製した。薄膜トランジスタ１００の基板１の材料として、ポリイミド（宇部興産製）を用いた。次に、基板１上にアルミニウムをスパッタ法により１００ｎｍ成膜し、ポジレジストを用いたフォトリソ、エッチング、レジスト剥離によりゲート電極１を形成した。次にアクリル系樹脂を、ダイコーターを用いて基板１上に塗布し、１８０℃で１時間乾燥させてゲート絶縁層３を形成した。
【００４５】
次に、ゲート絶縁層３上にＭｏをスパッタリング法により１００ｎｍ成膜し、ポジレジストを用いたフォトリソ、エッチング、レジスト剥離により２つの金属層８のパターンを形成した。その後、ＵＶオゾン装置で金属層８の表面に紫外線を３ｍｉｎ照射することにより酸化処理を行って酸化物層９を形成した。その後、２，３，４，５，６，ペンタフルオロベンジルホスホン酸をイソプロピルアルコールに溶解させ５ｍｍｏｌ溶液を作製し、酸化物層９を１時間浸漬させた。その後、ホットプレート１４０℃で１時間焼成し、ソース電極４およびドレイン電極５を形成した。
【００４６】
次に、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）（Ａｌｄｒｉｃｈ製）をテトラリン（関東化学製）に２重量％で溶解させたものをインキとして用い、フレキソ印刷法にて半導体層６を形成した。半導体材料のＨＯＭＯ準位は５．２ｅＶである。
【００４７】
半導体層６上にフッ素樹脂をフレキソ印刷法によって塗布し、１００℃で乾燥して、保護層７とした。
【００４８】
このようにして作製された実施例１に係る薄膜トランジスタ１００において、トランジスタのＩｏｎとＩｏｆｆ電流値の比であるオンオフ比が１０４となり、良好なトランジスタ特性を示すことが確認できた。オンオフ比の測定は半導体パラメータアナライザーＢ１５００Ａ（アジレント製）を用いて行った。
【００４９】
（実施例２）
実施例１と同様の製造方法により、ソース・ドレイン電極の金属層８の材料をＩＴＯとした実施例２に係る薄膜トランジスタを作製した。その結果、オンオフ比が１０４となり、良好なトランジスタ特性を確認することができた。
【００５０】
＜画像表示装置＞
実施例１、２で作製した薄膜トランジスタをマトリクス状に配置し、薄膜トランジスタアレイとし、対向電極との間に挟んだ電気泳動方式の画像表示媒体を駆動したところ、表示の切り換えも問題なく良好に表示可能であることが確認された。
【００５１】
（比較例１）
比較例１として、以下に説明する薄膜トランジスタ２００を作製した。図２に、比較例１に係る薄膜トランジスタの断面図を示す。薄膜トランジスタ２００は、ソース電極２１、ドレイン電極２２の形成方法が異なること以外は実施例１と同様である。その形成方法はＭｏをスパッタリング法により１００ｎｍ成膜し、ポジレジストを用いたフォトリソ、エッチング、レジスト剥離し、ソース電極２１、ドレイン電極２２とした。
【００５２】
その結果、半導体層６とソース電極２１およびドレイン電極２２との間の電気的接触抵抗が大きく、Ｉｏｎ電流値が小さく、オンオフ比は１０２となり、良好なトランジスタ特性は得られなかった。
【００５３】
（比較例２）
比較例２として、以下に説明する薄膜トランジスタ３００を作製した。図３に、比較例２に係る薄膜トランジスタ３００の断面図を示す。薄膜トランジスタ３００は、ソース電極３１、ドレイン電極３２の形成方法が異なること以外は実施例１と同様である。その形成方法はＭｏをスパッタリング法により１００ｎｍ成膜し、ポジレジストを用いたフォトリソ、エッチング、レジスト剥離して２つの金属層８を形成した。その後、１，１，２，２−パーフルオロオクチルホスホン酸をイソプロピルアルコールに溶解させ５ｍｍｏｌ溶液を作製し、２つの金属層８をこの溶液に１時間浸漬させた。その後、ホットプレート１４０℃で１時間焼成しソース電極３１、ドレイン電極３２とした。
【００５４】
その結果、半導体層６とソース電極３１およびドレイン電極３２との間の電気的接触抵抗が大きく、Ｉｏｎ電流値が小さく、オンオフ比１０３となり、良好なトランジスタ特性は得られなかった。
【００５５】
＜画像表示装置＞
実施例１と同様に比較例１、２で作製した薄膜トランジスタをマトリクス状に配置し、対向電極との間に挟んだ電気泳動方式の画像表示媒体を駆動したところ、オンオフ比が低く、良好な表示をすることができなかった。
【００５６】
＜仕事関数の評価＞
次に、薄膜トランジスタを構成するソース電極４およびドレイン電極５について、金属層８（初期状態）、酸化物層９（酸化処理後）、表面修飾層１０（表面修飾処理後）の仕事関数の測定を行った。測定は、大気中で光電子分光装置ＡＣ２（理研計器株式会社製）を用い行った。
【００５７】
（評価１）
測定したのは、Ｍｏを用いて形成した金属層８と、Ｍｏに表面修飾処理のみを行った表面修飾層１０と、ＭｏにＵＶオゾン装置による酸化処理のみを行った酸化物層９と、Ｍｏに酸化処理と表面修飾処理を行った表面修飾層１０と、ＩＴＯを用いて形成した金属層８と、ＩＴＯに表面修飾処理のみを行った表面修飾層１０と、ＩＴＯに酸化処理と表面修飾処理を行った表面修飾層１０との仕事関数である。結果を表１に示す。各処理にて初期状態より仕事関数が増加していることを確認した。また、半導体層８のＨＯＭＯ準位よりも大きいことも確認した。
【００５８】
【表１】
2019096727.tif 000003
【００５９】
（評価２）
次に、Ｍｏを用いて形成した金属層８、Ｍｏに酸化処理のみを行った酸化物層９、Ｍｏに酸化処理と表面修飾処理を行った表面修飾層１０に関して、仕事関数の時間経過による変化を上記と同様に測定を行った。結果を表２に示す。表２に示すように酸化処理のみの場合は処理当日に関して、酸化処理・表面修飾処理を行った場合と同等の数値であったが、時間経過とともに仕事関数が減少している。それに対し、酸化処理・表面修飾処理した場合の仕事関数は安定しており、酸化処理および表面修飾処理をすることにより仕事関数が安定することが確認できた。
【００６０】
【表２】
2019096727.tif 000004
【００６１】
Ｍｏ、ＩＴＯを金属層８の材料として、評価１と同様の層を形成した際の仕事関数に対する、トランジスタ特性であるオンオフ比の比較を表３に示す。表３では、所定時間経過後におけるオンオフ比について、１０４以上である場合は良好で安定したトランジスタ特性を有するものとして「○」で示し、所定時間経過までにオンオフ比が１０４未満に低下した場合は良好なトランジスタ特性であったが安定しないものとして「△」で示し、層の形成当初から１０４未満である場合はトランジスタ特性が良好でないものとして「×」で示した。表３に示すように、Ｍｏ、ＩＴＯともにＵＶ処理と表面修飾処理を行った条件では、良好な状態が安定したオンオフ比を得ることが確認できた。
【００６２】
【表３】
2019096727.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、薄膜トランジスタおよびその製造方法に用いることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１    基板
２    ゲート電極
３    ゲート絶縁層
４    ソース電極
５    ドレイン電極
６    半導体層
７    保護層
８    金属層
９    酸化処理層
１０    表面修飾層
２１    ソース電極
２２    ドレイン電極
３１    ソース電極
３２    ドレイン電極
１００、２００、３００    薄膜トランジスタ
【図１】
2019096727.tif 000006
【図２】
2019096727.tif 000007
【図３】
2019096727.tif 000008