(57)【要約】  本発明は、レーザエッチングの間、有機トランジスタの電極を保護するための、未架橋または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料の使用に関する。本発明は、レーザアブレーション法に特有のキャップ状突起、およびパターン端におけるビードの出現を低減することを可能にする。本発明は、レーザによってエッチングされることが意図される金属層を保護するための、未架橋の、または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料の使用に基づく。
2013529382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
・  基板（５）上に、レーザ架橋性材料を含み、未架橋または部分的に架橋された形態を示す保護層（１０）を堆積する段階、
・  保護層（１０）上にトランジスタのソース電極およびドレイン電極（６，７）またはゲート（８）を形成するための導電層（４）を堆積する段階、
・導電層（４）をレーザエッチングし、トランジスタのソース電極およびドレイン電極（６，７）またはゲート（８）を形成する段階、
・誘電体層（９）を堆積する段階、
・ゲート（８）、またはソース電極およびドレイン電極（６，７）を堆積し、半導体層（１１）がソース電極およびドレイン電極（６，７）の表面に堆積される段階、
を含む有機トランジスタの製造方法。
【請求項２】
ゲート（８）、またはソース電極およびドレイン電極（６，７）の堆積が、導電層（４’）の堆積およびレーザエッチングによって実施されることを特徴とする、請求項１に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項３】
誘電体層（９）が未架橋または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料によって形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項４】
保護層（１０）が誘電体層（９）と、ゲート（８）またはソース電極およびドレイン電極（６，７）との間に堆積されることを特徴とする、請求項１または２に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項５】
有機トランジスタがハイゲート構造のトランジスタであり、半導体層（１１）がソース電極およびドレイン電極（６，７）のレーザエッチングと誘電体層（９）の堆積との間に堆積されることを特徴とする、請求項１から４の何れか一項に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項６】
有機トランジスタがロウゲート構造のトランジスタであり、半導体層（１１）がソース電極およびドレイン電極（６，７）の堆積後に堆積されることを特徴とする、請求項１から４の何れか一項に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項７】
レーザエッチングがＵＶレーザ、有利にはエキシマレーザによって実施されることを特徴とする、請求項１から６の何れか一項に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項８】
レーザエッチングの後、保護層（１０）、および任意に誘電体層（９）が架橋段階、有利には光または熱架橋を受けることを特徴とする、請求項１から７の何れか一項に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項９】
未架橋または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料が電気的に絶縁性であることを特徴とする、請求項１から８の何れか一項に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項１０】
未架橋または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料が５未満の誘電率を有することを特徴とする、請求項１から９の何れか一項に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項１１】
未架橋または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料が、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート、ポリウレタン、シリコン、ポリイミドおよびコポリイミド、ポリ（シルセスキオキサン）、ポリ（ベンゾシクロブテン）、ポリ（ケイ皮酸ビニル）、ペルフルオロ脂肪族ポリマー、およびポリ（ビニルフェノール）からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１から１０の何れか一項に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項１２】
・基板（５）、
・少なくとも部分的に架橋される材料を含む層（１０）、
・ソース電極およびドレイン電極（６，７）、
・有機または無機半導体（１１）、
・誘電体層（９）、
・ゲート（８）
を含む、請求項１から５、および７から１１の何れか一項に記載の方法によって製造することができる、ハイゲート構造有機トランジスタ。
【請求項１３】
・基板（５）、
・少なくとも部分的に架橋される材料を含む層（１０）、
・ゲート（８）
・誘電体層（９）、
・ソース電極およびドレイン電極（６，７）、
・有機または無機半導体（１１）、
を含む、請求項１から４、および６から１１の何れか一項に記載の方法によって製造することができる、ロウゲート構造有機トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電子装置の分野に関し、特にレジスタ、キャパシタ、ダイオード、トランジスタなどの製造に関する。
【０００２】
実際には、本発明は金属の高さをエッチングする段階における表面劣化に関する議論に解決法を与える。エッチングの段階において、有機トランジスタの電極のエキシマタイプレーザアブレーションによる、具体的な用途が見いだされた。
【背景技術】
【０００３】
図１Ａに示される装置を用いて実施することができるエキシマ法によって、マスク（１）の投影によって得られるパターンを構造化し、かつパターニングすることができる。構造（２）のアブレーションが、ガラスおよびアルミニウムで作られたマスク（１）を通過するＵＶビーム（３、エキシマ）と層表面（基板、２）との間の相互作用によって実現される。
【０００４】
エキシマレーザは、使用される混合ガスにより１９３ｎｍから３５１ｎｍの間の紫外範囲においてパルスモードで発光するガスレーザである。混合ガスは、希ガスＧ（Ａｒ、Ｘｅ、Ｋｒ）およびハロゲン化合物Ｘ（Ｆ２、ＨＣｌ）で形成される。電気的、または電子ビームによる励起は、励起分子ＧＸ＊［ＡｒＦ（λ＝１９３ｎｍ）、ＫｒＦ（λ＝２４８ｎｍ）、ＸｅＣｌ（λ＝３０８ｎｍ）、ＸｅＦ（λ＝３５１ｎｍ）］の形成をもたらす。伝わるエネルギーは１ジュールのオーダーであり、パルス持続時間は１０から１５０ナノ秒の範囲で変化し、一方で振動数は１ｋＨｚに達することができる。高出力エキシマ源は１９９２年に現れ（Ｐaverage：５００から１，０００Ｗ）、表面処理に対するその使用への道を開いた。
【０００５】
エキシマレーザは特有の利点を有する。高いフォトンエネルギー（数ｅＶ）により、光化学効果、サブミクロンの空間解像度での加工、非常に限定された熱的効果の実現、および赤外と比較して紫外においてより効果的であるレーザと対象物とのカップリングが可能となる。３００ｎｍを超えると、光ファイバによる移送が可能になる。
【０００６】
アブレーションの間、使用する出力により、溶融ビードまたはキャップ状金属突起（図１Ｂ）がエッチ端に存在する。低出力により、キャップ状突起が提供され、一方で高出力により、一般的には１μｍを超える剥離または溶融寸法を有する溶融エッジが提供される。そのような形状は、１００ｎｍのオーダーの厚みを有する活性層堆積技術に関して、有機電子部品の形成におけるこれらのパターンの使用に関する重大な問題である。そのような投影および形状を示すパターン上の、１００ｎｍ以下の薄層、例えば３０から７０ｎｍの半導体の堆積は多くの論点を有する。
【０００７】
これは、特に電気の漏れ、階段状交差問題、寸法の損失（例えば、チャネル幅に関する）、早期劣化などの原因となる。
【０００８】
使用される金属が何であれ（Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、…）、マスク投影によるレーザアブレーション法は、完全なパターン端を残さないことが分かっている。これは、この方法特有のものであり、「レーザ照射」の間のＵＶの熱がメタライゼーションを破裂させるという事実によって説明され得る。
【０００９】
この不利な点は、マイクロエレクトロニクス、特にトランジスタの形成における大きな問題である。
【００１０】
マイクロエレクトロニクスは、従来ケイ素（Ｓｉ）またはガリウムヒ素（ＧａＡｓ）などの無機材料の周辺で開発されてきた。他の方法として現在、大スケールでの製造の容易性、機械的耐性、柔軟構造、または再加工の容易性に起因して、ポリマーなどの有機材料などに関する研究がされている。その結果として有機ダイオード（ＯＬＥＤ）に基づく、または有機薄膜トランジスタ（ＯＴＦＴ）に基づくディスプレイが開発されてきた。さらに、例えばスピンコーティング、インクジェット、またはシルクスクリーンなどの層堆積技術の使用が、可溶性ポリマーによって可能となっている。
【００１１】
しかしながら、様々な有機および／または無機層の積層は、複数の問題を引き起こす。特に、トランジスタの設計は２つの導電レベルを必要とする。ハイゲート構造（図２Ａ）において、導電レベル１（４）は基板（５）の上に堆積され、その後ソースおよびドレイン電極（６，７）がエキシマタイプレーザアブレーションなどの様々なタイプの方法によってエッチングされる。この段階は、キャップ状突起を最小に減少させるために、レーザビーム出力の非常に微細な調整を必要とする。
【００１２】
ロウゲート構造（図３Ａ）において、導電レベル２（４）はゲート誘電体（９）上に堆積され、その後ソースおよびドレイン電極（６，７）がレーザアブレーションによってエッチングされる。同様に、この段階は、キャップ状突起を最小に減少させるために、かつゲート誘電体の劣化を最小に減少させるために、レーザビーム出力の非常に微細な調整を必要とする。
【００１３】
このように、エッチングパターンの端部において、そのような効果を最小にできる方法を開発する明らかな必要性が存在する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｃ  ２００９，１１３，１１４９１−１１５０６
【非特許文献２】Ａｄｖ  Ｍａｔｅｒ，２００５，１７，ｐ１７０５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、レーザアブレーション法に特有のキャップ状突起、およびパターン端におけるビードの出現を低減することを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、レーザによってエッチングされることが意図される金属層を保護するための、未架橋の、または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料の使用に基づく。
【００１７】
言い換えれば、本発明はレーザアブレーションまたはエッチングによって金属層を構造化する方法に関し、この方法によれば保護層は、エッチングされる、またはアブレーションされる金属層の背部に配置される。
【００１８】
より詳細には、本発明は、レーザで金属層をエッチングする方法に関し、この方法は以下の段階を含む。
・  基板上に、レーザ架橋性材料を含み、未架橋の、または部分的に架橋された形態を示す保護層を堆積する段階、
・  保護層上に導電層を堆積する段階、
・  導電層をレーザエッチングする段階。
【００１９】
本発明による方法を実行するのに適する基板は、プラスチック基板（ＰＥＮ、ＰＥＴなど）、１０から２００ｎｍの間の範囲の厚みを有する金属（Ａｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｐｄなど）で覆われたプラスチック基板、または金属表面（Ａｕ、Ａｌ）または導電性表面（例えば、ＰＥＤＯＴ  ＰＳＳ）であってよい。
【００２０】
特徴的には、本発明によれば、保護層は未架橋の、または部分的に架橋された形態で現れるレーザ架橋性材料を含むか、またはレーザ架橋性材料で形成される。したがって、本発明の基本的な原則は、レーザ出力の一部を吸収することができ、それによってレーザ加工された金属層に少ない損傷を生じる材料の存在である。実は、架橋ポリマーの最終的な性質はその架橋度に依存している。完全に架橋したポリマー材料は、幾つかの架橋点しか持たず、より弾性的性質を有するポリマーと比較して硬い（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｃ  ２００９，１１３，１１４９１−１１５０６）。この弾性により波を吸収することができ、低い架橋度は架橋を可能にする。
【００２１】
言い換えれば、本発明は、アブレーションされる高さの下の層を完全に架橋しないという事実に基づく。したがって、レーザビームの過剰なエネルギーは、この保護層によって部分的に吸収され、エッチング端効果は有意に弱まる。さらに、エッチングに必要な出力によれば、アブレーションはこの出力において１ショットで、または低い出力において数ショットで、実行されてよい。
【００２２】
そのような保護層は、典型的には１０から１，５００ｎｍ、有利には１００から１，０００ｎｍの範囲の厚みを有する。保護層は、当業者に知られる方法、例えばスピンコーティングによって、基板上に堆積されてよい。
【００２３】
本発明において、用語「レーザ」（Ｌｉｇｈｔ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）が、非常に高いコヒーレンスおよび高い指向性の出力を有する、非常に限定された単色光ビームに集中された放射を生成する装置を示すために用いられる。
【００２４】
そのような装置は、例えば紫外範囲（ＵＶ）で放射を行うエキシマレーザであり、その波長は１００から４００ｎｍ、特に１５７、２４８、３０８、および３５１ｎｍである。
【００２５】
知られるように、そのような装置は一般的に対象となる層を構造化するために、またはパターンを形成するためにマスクと組み合わせて使用される。
【００２６】
典型的には、そのような装置は、１０から１，０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲の、例えば５４ｍＪ／ｃｍ２に等しいフルエンスを有する。パルス幅は１０から１５０ｎｓの範囲で変化してよく、例えば３０ｎｓに等しく、パルス数も変化してよく、典型的には１から１０の間である。
【００２７】
本発明において、表現「レーザ架橋性」は、レーザの作用の下で、前記材料が高分子鎖間のリンクの形成によって、３次元のネットワークを形成することができることを意味する。実際には、各々、光架橋性または熱架橋性のどちらであるかに従って、ＵＶ光の作用またはレーザに関連する熱の作用の下で、結果的に材料が部分的に、または完全に架橋される。
【００２８】
レーザへの露出の後、材料が部分的にのみ架橋された場合、特にＵＶランプ（数百ワットの出力で数分）を用いて、架橋が独立して継続され、完全な光架橋または熱架橋をもたらしてよい。
【００２９】
典型的には、本発明において使用されるレーザ架橋性材料はポリマーである。
【００３０】
そのような材料は、想定される用途に適用されるための他の特定の性質を有してもよい。
【００３１】
有機トランジスタ製造において、非架橋または部分的に架橋された形態のレーザ架橋性材料は、有利には電気絶縁性である。架橋性ポリマーに関して、半導体との良好な電気的互換性を有することはさらに有利である。これを達成するために、５未満の誘電率を有する材料が好ましい。
【００３２】
そのような材料は、例えば、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート、ポリウレタン、シリコン、ポリイミドおよびコポリイミド、ポリ（シルセスキオキサン）、ポリ（ベンゾシクロブテン）、ポリ（ケイ皮酸ビニル）、ペルフルオロ脂肪族ポリマー、およびポリ（ビニルフェノール）からなる群から選択される。
【００３３】
本発明の有利な用途であるトランジスタの製造において、ソースおよびドレイン電極、任意にゲートをエッチングする段階は、特に注意を有し、本発明の方法の実施を必要とする。
【００３４】
本発明は有機トランジスタの製造方法に関し、この方法は以下の段階を含む。
・  基板上に、レーザ架橋性材料を含み、未架橋または部分的に架橋された形態を示す保護層を堆積する段階、
・  保護層上にトランジスタのソースおよびドレイン電極またはゲートを形成するための導電層を堆積する段階、
・導電層をレーザエッチングし、トランジスタのソースおよびドレイン電極またはゲートを形成する段階、
・誘電体層を堆積する段階、
・誘電体層表面に、ゲート、またはソースおよびドレイン電極を堆積する段階。
【００３５】
この方法において、通常はトランジスタに関して、半導体層がソースおよびドレイン電極の表面にさらに堆積される。
【００３６】
特定の実施形態によれば、方法の最後における、ゲート、またはソース電極およびドレイン電極の堆積は、導電層の堆積およびレーザエッチングによって実施される。
【００３７】
本発明によれば、誘電体層は、未架橋または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料によっても形成される。他の形態として、保護層が誘電体層およびゲート、またはソース電極およびドレイン電極の間に堆積される。
【００３８】
本発明による方法は、ハイゲート構造およびロウゲート構造の双方のトランジスタを製造することを可能にする。ハイゲート構造は、典型的には以下の連続する層を含む。
・基板
・ソース電極およびドレイン電極、
・有機または無機半導体、
・ゲート誘電体、
・ゲート。
【００３９】
この構造において、保護層は、基板およびドレインおよびソース電極を形成するために使用される金属層の間、および／またはゲートおよびそのゲート誘電体の間に配置される。後者の場合、誘電体が保護層として働いてよい点に注意されたい。
【００４０】
本発明による方法によりハイゲート構造のトランジスタを製造するために、半導体層が、ソース電極およびドレイン電極のレーザエッチングの後、および誘電体層の堆積の前に堆積される。
【００４１】
この構造において、その上（ソースおよびドレインの場合）または下（ゲートの場合）に堆積される半導体層を阻害しないように、ポリマーは有利には電気絶縁性である。ポリマーは、有利には、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート、ポリウレタン、およびシリコンを含む群から選択される。
【００４２】
本発明は、以下の構造を含むハイゲート構造有機トランジスタを得ることを可能にする。
・基板
・少なくとも部分的に架橋される材料を含む層、
・ソース電極およびドレイン電極、
・有機または無機半導体、
・誘電体層、
・ゲート。
【００４３】
上述したように、少なくとも部分的に架橋される材料を含む層は、誘電体層およびゲートの間に存在してもよい。
【００４４】
他の実施形態によれば、本発明による方法は、ロウゲート構造の有機トランジスタの製造を可能にする。
【００４５】
ロウゲート構造は、通常以下の連続する層を含む。
・基板、
・ゲート、
・ゲート誘電体、
・ソース電極およびドレイン電極、
・有機または無機半導体。
【００４６】
本発明による方法によりロウゲート構造のトランジスタを製造するために、半導体層が、ソース電極およびドレイン電極の堆積の後、堆積される。
【００４７】
本発明によれば、保護層は基板およびゲートの間に与えられる。
【００４８】
有利には、誘電体層は、未架橋または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料によって形成される。
【００４９】
他の実施形態によれば、保護層は誘電体層およびドレインおよびソース電極の間に与えられる。
【００５０】
この構造において、ポリマーは、有利には、ポリイミドおよびコポリイミド、ポリ（シルセスキオキサン）、ポリ（ベンゾシクロブテン）、ポリ（ケイ皮酸ビニル）、ペルフルオロ脂肪族ポリマー、およびポリ（ビニルフェノール）、およびポリ（アクリレート）を含む群から選択される。
【００５１】
本発明は、以下の構造を含むロウゲート構造有機トランジスタを得ることを可能にする。
・基板
・少なくとも部分的に架橋される材料を含む層、
・ゲート、
・誘電体層、
・ソース電極およびドレイン電極、
・有機または無機半導体。
【００５２】
上述したように、少なくとも部分的に架橋される材料を含む層は、誘電体層およびソースおよびドレイン電極の間に存在してもよい。
【００５３】
言い換えれば、有機トランジスタの製造における、金属層をレーザエッチングから保護するための、未架橋または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料の使用は、幾つかの形態を有してよい。
【００５４】
ハイゲート構造のトランジスタに関して、
・基板とソースおよびドレイン電極との間に挿入される層、および／または
・ゲートの下、または、誘電体とゲートとの間に挿入される層の下の誘電体層。
【００５５】
ロウゲート構造のトランジスタに関して、
・基板とゲートとの間に挿入される層、および／または
・ソースおよびドレイン電極の下の、または誘電体とソースおよびドレイン電極との間に挿入される層の下の、誘電体層。
【００５６】
本発明は、レーザによって加工される金属層の下に配置される、未架橋または部分的にのみ架橋された架橋性材料の存在の有益な効果を明らかに提供する。キャップ状突起および溶融された端部が大きく減少し、並びに電気的性質の改善が見られる。
【００５７】
本発明の、前述のおよび他の特徴、および有利な点は、添付される図面に関連する以下の実施形態に関する、以下の非制限的説明において議論される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】エキシマ法を実施するための装置（Ａ）およびエッチングレベルにおいて観察された不都合な構造（Ｂ）を示す。
【図２】従来技術による（Ａ）または本発明による（Ｂ）ハイゲート構造の概略図を示す。
【図３】従来技術による（Ａ）または本発明による（ＢおよびＣ）ロウゲート構造の概略図を示す。
【図４】同じフルエンス（５４ｍＪ／ｃｍ２）のエキシマタイプレーザ法によってアブレートされた３０ｎｍの金層のＳＥＭ観察結果である。完全に架橋された誘電体（Ａ）と同じ非架橋誘電体（Ｂ）との間の対比である。
【図５】各々サンプルＡおよびＢに由来するロウゲート構造の２つの有機トランジスタで得られた電気的結果を説明する。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
１．ハイゲート構造
ハイゲート構造に関連する本発明の実施が、図２Ｂに説明される。これは主に、基板（５）と導電レベル（４）との間の未架橋または部分的に架橋された絶縁ポリマー（１０）の堆積に基づき、結果的に絶縁ポリマー（１０）は架橋可能である。
【００６０】
ａ．絶縁性の架橋性ポリマー
ハイゲート構造に使用することができる絶縁性の架橋性ポリマーは、以下から選択されてよい。
・ポリアクリレート
・エポキシ樹脂
・エポキシアクリレート
・ポリウレタン
・シリコン
【００６１】
この構造において、絶縁体（１０）は、もしもそれが未架橋または部分的に架橋される場合、上部層（４）のアブレーションの段階においてキャップ状突起を減少させることができる。それは、上に堆積される半導体層（１１）を阻害しないように、電気的に絶縁性でなくてはならない。
【００６２】
ｂ．ハイゲート構造の製造方法
段階１：    基板（５）
段階２：    基板（５）上の未架橋絶縁体（１０）の堆積
段階３：    全表面上での導電層（４）の堆積
段階４：    ソース電極およびドレイン電極（６，７）を形成するための、マスク（１）を介した導電層（４）のレーザアブレーションによるエッチング
段階５：    絶縁体（１０）の熱または光架橋
段階６：    半導体（１１）、誘電体（９）、およびゲート（８）の連続的な堆積による有機電界効果トランジスタを得る段階
【００６３】
２．ロウゲート構造
ロウゲート構造に関連する本発明の実施が、図３Ｂおよび３Ｃに説明される。これは主に、基板（５）と導電レベル（４）との間の未架橋または部分的に架橋された絶縁ポリマー（１０）の堆積に基づき、結果的に絶縁ポリマー（１０）は架橋可能である。
【００６４】
ａ．誘電性の架橋性ポリマー
ロウゲート構造に使用することができる誘電性架橋性ポリマー（１０）は、以下のリストから選択されてよい（Ａ．Ｆａｃｈｅｔｔｉ  ｅｔ  ａｌ．  Ａｄｖ  Ｍａｔｅｒ，２００５，１７，ｐ１７０５）。
【００６５】
【表１Ａ】
2013529382.tif 000003
【００６６】
【表１Ｂ】
2013529382.tif 000004
【００６７】
これは例えば光架橋性有機誘電性樹脂、より具体的にはエポキシタイプの樹脂である。これは、４９．５重量％のポリ（４−ビニルフェノール）（ＰＶＰ）、４９．５重量％のトリグリシジルトリメチロールプロパンエーテル、０．５重量％のベンゾイルペルオキシド、および０．５重量％のトリフェニルスルホニウムトリフラートの混合物である。
【００６８】
この混合物は、シクロヘキサノン中に１０重量％で希釈され、基板（５）上にシルクスクリーン印刷またはスピンによって堆積される。得られたフィルムは、加熱板上において５分間１００℃でアニーリングされ、ポリマー薄層の残余の溶媒が蒸発する。
【００６９】
誘電体（１０）は、例えば以下の条件のＵＶ量を適用することによって、架橋される。
・ランプ出力  ６００Ｗ
・１０分のアイソレーション
【００７０】
ｂ．ロウゲート構造のトランジスタの製造方法
段階１：
金属レベル１をフォトリソグラフィまたはレーザアブレーションによってエッチングし、ゲート（８）を形成する。エッチ端はトランジスタの電気的性質においてゲートレベルで殆ど損傷がなく、ゲートはチャネルと比較して非常に幅が広く、したがってキャップ状突起の効果はチャネルの外側に位置する。しかしながら、本発明による方法は、基板（５）と金属レベル１との間に、ソースおよびドレインのエッチングに関して以降に述べるのと同じ条件で架橋性ポリマーを介在させることによって、ゲート（８）をエッチングするために実施されてもよい
【００７１】
段階２：
上述のエポキシ型誘電体（１０）のスピンコーティング、ＰＥＮ／Ａｕ基板（５）（３０ｎｍ）上の１００℃における５分間のアニール。誘電体の厚みが約８００ｎｍ。
【００７２】
段階３：
表面全体にわたる金導電層（４）（３０ｎｍ）のＰＶＤ。
【００７３】
段階４：
ソースおよびドレイン電極（６，７）を形成するための、導電層（４）のエキシマレーザアブレーション（フルエンス５４ｍＪ／ｃｍ２、λ＝２４８ｎｍ、１−３０ｎｓパルス）。
【００７４】
段階５：
誘電体ポリマーの熱または光架橋、より詳細には、アイソレーションによる架橋（ＵＶランプ、１０分、６００Ｗ）。
【００７５】
段階６：
Ｐ型半導体（１１）、例えば変性ペンタセンの堆積。
【００７６】
この後、フッ化脂肪族ポリマー誘電体による封入。
【００７７】
図３Ｃによれば、保護層（１０）が、ゲート（８）をレーザアブレーションから保護するために、基板（５）上にさらに堆積される。
【００７８】
ｃ．２つのサンプルＡおよびＢの比較
比較のために、セクションｂにおいて議論された方法が、２つのサンプルＡおよびＢにおいて実施される。サンプルＢには、段階５における、すなわちレーザアブレーションの後の、アイソレーション（ＵＶランプ、１０分、６００Ｗ）による架橋を備える、段階１〜６が厳密に適用される。サンプルＡは、段階２の後に、すなわちレーザアブレーションの前に、そのようなＵＶランプアイソレーション（１０分、６００Ｗ）を受ける。したがって、サンプルＡおよびＢの間の大きな相違は、架橋性ポリマー（１０）が、各々、金属層（４）のレーザアブレーションの前、または後に、架橋されることである。
【００７９】
２つのサンプルの特徴は、図４および５に説明される。
【００８０】
図４では、架橋された誘電体（Ａ）に関して、アブレーションを受けた上部の層上にキャップ状突起および溶融された金属が有意に存在することが観察できた。逆に、未架橋誘電体（Ｂ）の場合、アブレートされた上部層の上のキャップ状突起および溶融金属の有意の減少が観察できた。
【００８１】
図５は、電気特性の観点から、サンプルＡと比較してサンプルＢが非常に良好であるという事実を説明する。実は、サンプルＢのＩＤ−ＶＤ曲線は、２つのソースおよびドレイン電極の間の非常に良好な接触および良好な電子注入を示す。この方法に起因して、チャネルへの電子注入、並びに電子移動度は改善される。したがって電流はオープン状態においてより多い。
【符号の説明】
【００８２】
４  導電層
５  基板
６  ソース電極
７  ドレイン電極
８  ゲート
９  誘電体層
１０  保護層
１１  半導体層
【図１】
2013529382.tif 000005
【図２】
2013529382.tif 000006
【図３】
2013529382.tif 000007
【図４】
2013529382.tif 000008
【図５】
2013529382.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月19日(2012.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
・  基板上に、未架橋の形態を示すレーザ架橋性材料を含む保護層を堆積する段階、
・  保護層上にトランジスタのソース電極およびドレイン電極またはゲートを形成するための導電層を堆積する段階、
・導電層をレーザエッチングし、トランジスタのソース電極およびドレイン電極またはゲートを形成する段階、
・有利には光または熱架橋により、保護層を架橋する段階、
・誘電体層を堆積する段階、
・ゲート、またはソース電極およびドレイン電極を堆積する段階、
を含み、
半導体層がソース電極およびドレイン電極の表面に堆積される、有機トランジスタの製造方法。
【請求項２】
ゲート、またはソース電極およびドレイン電極の堆積が、導電層の堆積およびレーザエッチングによって実施される、請求項１に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項３】
誘電体層が未架橋形態を示すレーザ架橋性材料によって形成される、請求項１に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項４】
保護層が誘電体層と、ゲートまたはソース電極およびドレイン電極との間にさらに堆積される、請求項１に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項５】
有機トランジスタがハイゲート構造のトランジスタであり、半導体層がソース電極およびドレイン電極のレーザエッチングと誘電体層の堆積との間に堆積される、請求項１に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項６】
有機トランジスタがロウゲート構造のトランジスタであり、半導体層がソース電極およびドレイン電極の堆積後に堆積される、請求項１に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項７】
レーザエッチングがＵＶレーザ、有利にはエキシマレーザによって実施される、請求項１に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項８】
誘電体層が架橋段階、有利には光または熱架橋を受ける、請求項１に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項９】
未架橋の形態を示すレーザ架橋性材料が電気的に絶縁性である、請求項１に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項１０】
未架橋の形態を示すレーザ架橋性材料が５未満の誘電率を有する、請求項１に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項１１】
未架橋の形態を示すレーザ架橋性材料が、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート、ポリウレタン、シリコン、ポリイミドおよびコポリイミド、ポリ（シルセスキオキサン）、ポリ（ベンゾシクロブテン）、ポリ（ケイ皮酸ビニル）、ペルフルオロ脂肪族ポリマー、およびポリ（ビニルフェノール）からなる群から選択される、請求項１に記載の有機トランジスタの製造方法。
【国際調査報告】
2013529382.tif 000010
2013529382.tif 000011
2013529382.tif 000012
2013529382.tif 000013
2013529382.tif 000014
2013529382.tif 000015