(57)【要約】【課題】本発明は、コンタクトホール内での上部導電層の断線を抑制し、上部導電層および下部導電層の接続不良を抑制することが可能な配線部材を提供することを主目的とする。【解決手段】本発明は、樹脂を含む第１樹脂層と、上記第１樹脂層上にパターン状に形成され、無機導電性材料を含む下部導電層と、上記第１樹脂層上に形成され、上記下部導電層上にコンタクトホールを有し、感光性樹脂を含む第２樹脂層と、上記第２樹脂層上に形成され、上記コンタクトホール内で上記下部導電層と接続され、導電性材料を含む上部導電層と、を有し、上記コンタクトホールの下端面内に上記下部導電層の端部が配置されており、上記コンタクトホールの上記下端面の外周に上記第１樹脂層と上記第２樹脂層とが接触している接触部分を有することを特徴とする配線部材を提供することにより、上記目的を達成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂を含む第１樹脂層と、
前記第１樹脂層上にパターン状に形成され、無機導電性材料を含む下部導電層と、
前記第１樹脂層上に形成され、前記下部導電層上にコンタクトホールを有し、感光性樹脂を含む第２樹脂層と、
前記第２樹脂層上に形成され、前記コンタクトホール内で前記下部導電層と接続され、導電性材料を含む上部導電層と、
を有し、
前記コンタクトホールの下端面内に前記下部導電層の端部が配置されており、前記コンタクトホールの前記下端面の外周に前記第１樹脂層と前記第２樹脂層とが接触している接触部分を有することを特徴とする配線部材。
【請求項２】
前記上部導電層が、無機導電性材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の配線部材。
【請求項３】
前記上部導電層の平面視形状が、前記コンタクトホール全体と重なる形状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配線部材。
【請求項４】
前記配線部材が、基板と、前記基板上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、前記ソース電極および前記ドレイン電極の間のチャネル領域において前記基板上に形成された有機半導体層と、前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記有機半導体層を覆うように形成され、前記ドレイン電極上に形成されたコンタクトホールを有するゲート絶縁層と、前記ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極と、前記ゲート絶縁層上に形成され前記コンタクトホール内で前記ドレイン電極と接続された中間電極とを有する有機半導体素子に用いられる配線部材であって、
前記第１樹脂層が前記基板であり、前記下部導電層が前記ドレイン電極であり、前記第２樹脂層が前記ゲート絶縁層であり、前記上部導電層が前記中間電極であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の配線部材。
【請求項５】
前記配線部材が、基板と、前記基板上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、前記ソース電極および前記ドレイン電極の間のチャネル領域において前記基板上に形成された有機半導体層と、前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記有機半導体層を覆うように形成され、前記ドレイン電極上に形成されたコンタクトホールを有するゲート絶縁層と、前記ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極と、前記ゲート絶縁層上に形成され前記コンタクトホール内で前記ドレイン電極と接続された中間電極と、前記中間電極を覆うように形成され前記中間電極上にコンタクトホールを有する誘電体層と、前記誘電体層上に形成され前記コンタクトホール内で前記中間電極と接続された外部入出力電極とを有する有機半導体素子に用いられる配線部材であって、
前記第１樹脂層が前記ゲート絶縁層であり、前記下部導電層が前記中間電極であり、前記第２樹脂層が前記誘電体層であり、前記上部導電層が前記外部入出力電極であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の配線部材。
【請求項６】
前記配線部材が、基板と、前記基板上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、前記ソース電極および前記ドレイン電極の間のチャネル領域において前記基板上に形成された有機半導体層と、前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記有機半導体層を覆うように形成され、前記ドレイン電極上に形成されたコンタクトホールを有するゲート絶縁層と、前記ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極と、前記ゲート電極上に形成され、前記ドレイン電極上に形成されたコンタクトホールを有する誘電体層と、前記誘電体層上に形成され、前記コンタクトホール内で前記ドレイン電極と接続された外部入出力電極とを有する有機半導体素子に用いられる配線部材であって、
前記第１樹脂層が前記基板であり、前記下部導電層が前記ドレイン電極であり、前記第２樹脂層が前記ゲート絶縁層および誘電体層の積層体であり、前記上部導電層が前記外部入出力電極であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の配線部材。
【請求項７】
前記配線部材が、基板と、前記基板上に形成されたゲート電極と、前記ゲート電極を覆うように形成されたゲート絶縁層と、前記ゲート絶縁層上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、前記ソース電極および前記ドレイン電極の間のチャネル領域において前記基板上に形成された有機半導体層と、前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記有機半導体層を覆うように形成され、前記ドレイン電極上にコンタクトホールが形成された誘電体層と、前記誘電体層上に形成され、前記コンタクトホール内で前記ドレイン電極と接続された外部入出力電極とを有する有機半導体素子に用いられる配線部材であって、
前記第１樹脂層が前記ゲート絶縁層であり、前記下部導電層が前記ドレイン電極であり、前記第２樹脂層が前記誘電体層であり、前記上部導電層が前記外部入出力電極であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の配線部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下部導電層、樹脂を含む絶縁層および上部導電層を有し、上記絶縁層に設けられたコンタクトホール内で下部導電層および上部導電層が接続された配線部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂を含む絶縁層を介して２つの電極が配置された配線部材は、例えば、半導体トランジスタや静電容量式のタッチパネルセンサ等の種々のデバイスに用いられている（例えば、特許文献１、２）。上記配線部材においては、通常、上記絶縁層にコンタクトホールを設け、上記コンタクトホール内で両電極を接続する構成が採用されている。
【０００３】
ここで、上記配線部材における上記コンタクトホールは、２つの電極を接続可能な任意の位置に形成することが可能であるが、通常は、両方の電極上にのみ形成されている。
また、上記コンタクトホールを有する絶縁層はフォトリソグラフィ法を用いて好適に形成することができる。具体的には、無機導電性材料を含む下部導電層を有する構成上に、感光性樹脂を含む感光性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成した後、コンタクトホール部分をパターン状に露光した後、現像することにより絶縁層を形成することができる。
【０００４】
しかしながら、上記方法により得られた絶縁層においては、以下の問題がある。
すなわち、無機導電性材料を含む下部導電層と、感光性樹脂を含む塗膜とでは、両者の密着性を十分に図ることができず、現像時においてコンタクトホールに存在する現像液が下部導電層と塗膜との間に浸入しやすくなることから、コンタクトホールの下部導電層側において塗膜が過剰に現像され、コンタクトホールの縦断面形状が、逆テーパー形状または垂直形状になりやすいという問題がある。また、コンタクトホールの縦断面形状が逆テーパー形状または垂直形状を有する場合、絶縁層上に形成される上部導電層がコンタクトホールの側面に形成されない場合や、側面で断線して下部導電層と接続することが困難となる問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１３８５５０号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１０７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、コンタクトホール内における上部導電層の断線を抑制し、上部導電層および下部導電層の接続不良を抑制することが可能な配線部材を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、樹脂を含む第１樹脂層と、上記第１樹脂層上にパターン状に形成され、無機導電性材料を含む下部導電層と、上記第１樹脂層上に形成され、上記下部導電層上にコンタクトホールを有し、感光性樹脂を含む第２樹脂層と、上記第２樹脂層上に形成され、上記コンタクトホール内で上記下部導電層と接続され、導電性材料を含む上部導電層と、を有し、上記コンタクトホールの下端面内に上記下部導電層の端部が配置されており、上記コンタクトホールの上記下端面の外周に上記第１樹脂層と上記第２樹脂層とが接触している接触部分を有することを特徴とする配線部材を提供する。
【０００８】
本発明によれば、上記コンタクトホールの下端面内に上記下部導電層の端部が配置されており、上記コンタクトホールの上記下端面の外周に上記第１樹脂層と上記第２樹脂層とが接触している接触部分を有することにより、コンタクトホールの縦断面形状を、上記接触部分において順テーパー形状となるようにすることができる。よって、コンタクトホール内において、上部導電層の断線を抑制することができ、下部導電層および上部導電層の接続不良を抑制することができる。
【０００９】
上記発明においては、上記上部導電層が、無機導電性材料を含むことが好ましい。ドライプロセスによる成膜法を用いて上部導電層を好適に形成することができ、上部導電層の断線を効果的に抑制することができるからである。
【００１０】
上記発明においては、上記上部導電層の平面視形状が、上記コンタクトホール全体と重なる形状であることが好ましい。上部導電層を用いて、コンタクトホールを埋めることができ、下部導電層との接続しやすくすることができるからである。
【００１１】
上記発明においては、上記配線部材が、基板と、上記基板上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、上記ソース電極および上記ドレイン電極の間のチャネル領域において上記基板上に形成された有機半導体層と、上記ソース電極、上記ドレイン電極および上記有機半導体層を覆うように形成され、上記ドレイン電極上に形成されたコンタクトホールを有するゲート絶縁層と、上記ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極と、上記ゲート絶縁層上に形成され上記コンタクトホール内で上記ドレイン電極と接続された中間電極とを有する有機半導体素子に用いられる配線部材であって、上記第１樹脂層が上記基板であり、上記下部導電層が上記ドレイン電極であり、上記第２樹脂層が上記ゲート絶縁層であり、上記上部導電層が上記中間電極であることが好ましい。
【００１２】
上記発明においては、上記配線部材が、基板と、上記基板上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、上記ソース電極および上記ドレイン電極の間のチャネル領域において上記基板上に形成された有機半導体層と、上記ソース電極、上記ドレイン電極および上記有機半導体層を覆うように形成され、上記ドレイン電極上に形成されたコンタクトホールを有するゲート絶縁層と、上記ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極と、上記ゲート絶縁層上に形成され上記コンタクトホール内で上記ドレイン電極と接続された中間電極と、上記中間電極を覆うように形成され上記中間電極上にコンタクトホールを有する誘電体層と、上記誘電体層上に形成され上記コンタクトホール内で上記中間電極と接続された外部入出力電極とを有する有機半導体素子に用いられる配線部材であって、上記第１樹脂層が上記ゲート絶縁層であり、上記下部導電層が上記中間電極であり、上記第２樹脂層が上記誘電体層であり、上記上部導電層が上記外部入出力電極であることが好ましい。
【００１３】
上記発明においては、上記配線部材が、基板と、上記基板上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、上記ソース電極および上記ドレイン電極の間のチャネル領域において上記基板上に形成された有機半導体層と、上記ソース電極、上記ドレイン電極および上記有機半導体層を覆うように形成され、上記ドレイン電極上に形成されたコンタクトホールを有するゲート絶縁層と、上記ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極と、上記ゲート電極上に形成され、上記ドレイン電極上に形成されたコンタクトホールを有する誘電体層と、上記誘電体層上に形成され、上記コンタクトホール内で上記ドレイン電極と接続された外部入出力電極とを有する有機半導体素子に用いられる配線部材であって、上記第１樹脂層が上記基板であり、上記下部導電層が上記ドレイン電極であり、上記第２樹脂層が上記ゲート絶縁層および誘電体層の積層体であり、上記上部導電層が上記外部入出力電極であることが好ましい。
【００１４】
上記発明においては、上記配線部材が、基板と、上記基板上に形成されたゲート電極と、上記ゲート電極を覆うように形成されたゲート絶縁層と、上記ゲート絶縁層上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、上記ソース電極および上記ドレイン電極の間のチャネル領域において上記基板上に形成された有機半導体層と、上記ソース電極、上記ドレイン電極および上記有機半導体層を覆うように形成され、上記ドレイン電極上にコンタクトホールが形成された誘電体層と、上記誘電体層上に形成され、上記コンタクトホール内で上記ドレイン電極と接続された外部入出力電極とを有する有機半導体素子に用いられる配線部材であって、上記第１樹脂層が上記ゲート絶縁層であり、上記下部導電層が上記ドレイン電極であり、上記第２樹脂層が上記誘電体層であり、上記上部導電層が上記外部入出力電極であることが好ましい。
【００１５】
本発明の配線部材を有機半導体素子に用いることにより、コンタクトホール内での各電極の断線を抑制することができるからである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の配線部材は、コンタクトホール内における上部導電層の断線を抑制し、上部導電層および下部導電層の接続不良を抑制することが可能であるといった作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の配線部材の一例を示す概略平面図および断面図である。
【図２】本発明におけるコンタクトホールおよび下部導電層の位置関係について説明する説明図である。
【図３】本発明におけるコンタクトホールおよび下部導電層の位置関係について説明する説明図である。
【図４】本発明の配線部材の他の例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の配線部材の他の例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の配線部材の他の例を示す概略断面図である。
【図７】本発明の配線部材の他の例を示す概略断面図である。
【図８】本発明の配線部材の他の例を示す概略断面図である。
【図９】従来の配線部材の一例を示す概略平面図および断面図である。
【図１０】従来におけるコンタクトホールおよび下部導電層の位置関係について説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の配線部材の詳細を説明する。
本発明の配線部材は、樹脂を含む第１樹脂層と、上記第１樹脂層上にパターン状に形成され、無機導電性材料を含む下部導電層と、上記第１樹脂層上に形成され、上記下部導電層上にコンタクトホールを有し、感光性樹脂を含む第２樹脂層と、上記第２樹脂層上に形成され、上記コンタクトホール内で上記下部導電層と接続され、導電性材料を含む上部導電層と、を有し、上記コンタクトホールの下端面内に上記下部導電層の端部が配置されており、上記コンタクトホールの上記下端面の外周に上記第１樹脂層と上記第２樹脂層とが接触している接触部分を有することを特徴とするものである。
【００１９】
本発明において、「コンタクトホールの下端面」とは、コンタクトホールの下部導電層側の開口部分をいう。また、「コンタクトホールの上端面」とは、コンタクトホールの上部導電層側の開口部分をいう。
【００２０】
本発明の配線部材について図を用いて説明する。
図１（ａ）は本発明の配線部材の一例を示す概略断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。また、図２（ａ）、（ｂ）は図１（ａ）、（ｂ）におけるコンタクトホールの下端面と下部導電層の位置関係について説明する説明図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明の配線部材１０は、樹脂を含む第１樹脂層１と、第１樹脂層１上にパターン状に形成され、無機導電性材料を含む下部導電層２と、第１樹脂層１上に形成され、下部導電層２上にコンタクトホール３を有し、感光性樹脂を含む第２樹脂層４と、第２樹脂層４上に形成され、コンタクトホール３内で下部導電層２と接続され、導電性材料を含む上部導電層５と、を有する。
また、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明においては、コンタクトホール３の下端面３１内に、下部導電層２の端部が配置されており、コンタクトホール３の下端面３１の外周に第１樹脂層１と第２樹脂層４とが接触している接触部分Ｘを有することを特徴とする。
なお、図１（ａ）において上部導電層５と重なるコンタクトホール３の位置については一点破線で示しており、図１（ａ）および図２（ａ）において、上部導電層または第２樹脂層と重なる下部導電層の形成位置については破線で示している。
【００２１】
本発明によれば、上記コンタクトホールの下端面内に上記下部導電層の端部が配置されており、上記コンタクトホールの上記下端面の外周に上記第１樹脂層と上記第２樹脂層とが接触している接触部分を有することにより、コンタクトホールの縦断面形状を、上記接触部分において順テーパー形状となるようにすることができる。よって、コンタクトホール内において、コンタクトホールの側面および下部導電層上に上部導電層を形成しやすくすることができ、下部導電層および上部導電層の接続不良を抑制することができる。
【００２２】
ここで、図９（ａ）、（ｂ）および図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、従来の配線部材１０’においては、下部導電層および上部導電層上にのみコンタクトホールが配置されるように第２樹脂層４にコンタクトホール３’が形成されている。より具体的には、下部導電層２が形成されている領域にのみコンタクトホール３’が配置されるように、第２樹脂層４にコンタクトホール３’が形成されている。しかしながら、上述したように、無機導電性材料を含む下部導電層２と感光性樹脂を含む第２樹脂層４とでは、第２樹脂層４の形成時における両者の密着性を十分なものとすることが困難である場合があり、図９（ｂ）および図１０（ｂ）に示すように、コンタクトホール３’の縦断面形状が逆テーパー形状や、図示はしないが垂直形状になるという問題がある。
なお、図９（ａ）、（ｂ）は従来の配線部材の一例を示す概略平面図および断面図であり、図１０（ａ）、（ｂ）は図９（ａ）、（ｂ）におけるコンタクトホールおよび下部導電層の位置関係について説明する説明図である。なお、図９（ｂ）、図１０（ｂ）はそれぞれ図９（ａ）、図１０（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００２３】
これに対して、図１（ａ）、（ｂ）および図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明の配線部材１０は、上記コンタクトホール３の下端面３１内に、下部導電層２の端部が配置されており、コンタクトホール３の下端面３１の外周に第１樹脂層１と第２樹脂層４とが接触している接触部分Ｘを有することにより、コンタクトホール３の縦断面形状を、上記接触部分Ｘにおいて順テーパー形状となるようにすることができる。よって、コンタクトホール３内において、コンタクトホール３の側面に上部導電層５を形成しやすくすることができ、下部導電層２および上部導電層５の接続不良を抑制することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、コンタクトホールの下端面と下部導電層の位置関係を調整することにより、第１樹脂層および第２樹脂層の密着性を利用して、コンタクトホールの縦断面形状を調整することができる。よって、従来から用いられる第２樹脂層と同様の方法を用いて、良好な縦断面形状を有するコンタクトホールを有する第２樹脂層を形成することができる。
【００２５】
以下、本発明の配線部材の各構成について説明する。
【００２６】
１．第２樹脂層
本発明における第２樹脂層は、第１樹脂層上に形成され、下部導電層上にコンタクトホールを有し、感光性樹脂を含むものである。
【００２７】
（１）コンタクトホール
本発明におけるコンタクトホールは、第２樹脂層に形成されるものであり、コンタクトホールの下端面内に下部導電層の端部が配置されており、コンタクトホールの下端面の外周に第１樹脂層と第２樹脂層とが接触している接触部分を有することを特徴とする。
【００２８】
コンタクトホールの下端面と、下部導電層との位置関係としては、コンタクトホールの下端面内に下部導電層の端部を配置することができる位置関係であれば特に限定されず、配線部材の用途等に応じて適宜選択することができる。
コンタクトホールの下端面と、下部導電層と位置関係としては、例えば、図２（ａ）に示すように、コンタクトホール３の下端面３１内に、下部導電層２の一辺の端部が配置されていてもよい。例えば、図３（ａ）に示すように、コンタクトホールの下端面３１内に、下部導電層２の角部が配置されていてもよい。また、例えば、下部導電層２がドット状等である場合は、図３（ｂ）に示すように、コンタクトホールの下端面３１内に下部導電層２の全周の端部が内包されて配置されていてもよい。また、例えば下部導電層２がライン状である場合は、図３（ｃ）に示すように、コンタクトホールの下端面３１内に、下部導電層２の対向する２辺の端部が配置されていてもよい。
なお、図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明におけるコンタクトホールの下端面と下部導電層との位置関係を説明する説明図である。図３（ａ）〜（ｃ）において第２樹脂層の重なる下部導電層の形成位置については破線で示している。
【００２９】
本発明におけるコンタクトホールは、コンタクトホールの下端面の外周に第１樹脂層と第２樹脂層とが接触している接触部分を有することを特徴とする。また、上記構成を有することにより、コンタクトホールの縦断面形状を、上記接触部分において順テーパー形状となるようにすることができる。
ここで、「コンタクトホールの縦断面形状が、上記接触部分において順テーパー形状となる。」とは、第１樹脂層表面に対して垂直方向の断面形状において、コンタクトホールの下端面と上記接触部分におけるコンタクトホールの側面とのなす角度が、９０°以上となることをいい、好ましくは９１°〜１７９°の範囲内、より好ましくは１００°〜１５０°の範囲内である。
なお、コンタクトホールの下端面と上記接触部分におけるコンタクトホールの側面とのなす角は、図２（ａ）においてαで示す角度をいう。
【００３０】
本発明においては、コンタクトホールの縦断面形状が上記接触部分において順テーパー形状を有していればよく、例えば、下部導電層と第２導電層とが接触する第２接触部分において垂直形状または逆テーパー形状を有していてもよい。
ここで、「コンタクトホールの縦断面形状が、上記第２接触部分において垂直形状または逆テーパー形状となる。」とは、第１樹脂層表面に対して垂直方向の断面形状において、コンタクトホールの下端面と第２接触部分におけるコンタクトホールの側面とのなす角度が、９０°未満となることをいい、好ましくは３０°〜８９°の範囲内、より好ましくは３０°〜６０°の範囲内、さらに好ましくは３０°〜４５°の範囲内である。
なお、コンタクトホールの下端面と上記第２接触部分におけるコンタクトホールの側面とのなす角は、図２（ｂ）においてβで示す角度をいう。
【００３１】
コンタクトホールの上端面および下部端面の平面視形状としては、本発明の配線部材の用途等に応じて適宜選択することができ、特に限定されず、一般的な配線部材に用いられるものと同様とすることができる。例えば、上記平面視形状としては、円形状、楕円形状、正方形状、長方形状、多角形状等を挙げることができる。
【００３２】
コンタクトホールの下端面の大きさとしては、下部導電層と上部導電層とを接続させることができれば特に限定されないが、例えば、５μｍ〜３００μｍの範囲内、なかでも１０μｍ〜１００μｍの範囲内、特に２０μｍ〜５０μｍの範囲内であることが好ましい。コンタクトホールの下端面の大きさが小さすぎる場合は、上部導電層を形成する際にコンタクトホールが詰まって下部導電層と上部導電層とを接続させることが困難となる可能性があるからである。また、コンタクトホールの下端面の大きさが大きすぎる場合は、コンタクトホール自体が大きくなり、配線部材の高精細化を図ることが困難となる可能性があるからである。また、上部導電層を形成するための導電性材料が多く必要となり、配線部材の製造コストが高くなる可能性があるからである。
【００３３】
コンタクトホールの上端面の大きさとしては、下部導電層と上部導電層とを接続させることができれば特に限定されないが、例えば、５μｍ〜３００μｍの範囲内、なかでも１０μｍ〜１００μｍの範囲内、特に２０μｍ〜５０μｍの範囲内であることが好ましい。コンタクトホールの上端面の大きさが小さすぎる場合は、上部導電層を形成する際にコンタクトホールが詰まって下部導電層と上部導電層とを接続させることが困難となる可能性があるからである。また、コンタクトホールの上端面の大きさが大きすぎる場合は、コンタクトホール自体が大きくなり、配線部材の高精細化を図ることが困難となる可能性があるからである。また、上部導電層を形成するための導電性材料が多く必要となり、配線部材の製造コストが高くなる可能性があるからである。
【００３４】
上記コンタクトホールの下端面およびコンタクトホールの側面のなす角の大きさ、上記コンタクトホールの上端面および下端面の大きさは、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等の顕微鏡観察像を用い、上記観察像を計測して求めることができる。
また、上記コンタクトホールの上端面および下端面の大きさは、上記コンタクトホールの上端面および下端面の平面視形状が長辺および短辺を有する形状である場合は、長辺の長さをいう。
【００３５】
コンタクトホールの深さとしては、下部導電層および上部導電層を接続させることができれば特に限定されず、通常、第２樹脂層の厚みと同様である。
【００３６】
（２）第２樹脂層
第２樹脂層は、上述したコンタクトホールを有していればよく、例えば、第１樹脂層上の全面に形成されていてもよく、例えば、所定のパターン形状で形成されていてもよい。例えば、本発明の配線部材が表示装置に用いられるものである場合は、第２樹脂層が表示領域に対応する領域にパターン形状で形成されていてもよい。また、第２樹脂層は単層であってもよく、複数の樹脂層が積層されたものであってもよい。
【００３７】
第２樹脂層の厚みとしては、所望の絶縁性を示すことができれば特に限定されず、配線部材の用途等に応じて適宜選択することができる。第２樹脂層の厚みとしては、例えば、１μｍ〜５０μｍの範囲内、なかでも１μｍ〜２０μｍの範囲内、特に１μｍ〜５μｍの範囲内であることが好ましい。第２樹脂層の厚みが薄すぎると、第１樹脂層上に良好に第２樹脂層を形成することが困難となる可能性があるからであり、第２樹脂層の厚みが厚すぎるとコンタクトホールを形成することが困難となる可能性があるからである。
【００３８】
本発明において、「厚み」は、一般的な測定方法によって得られる厚みをいう。厚みの測定方法としては、例えば、触針で表面をなぞり凹凸を検出することによって厚みを算出する触針式の方法や、分光反射スペクトルに基づいて厚みを算出する光学式の方法、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等の顕微鏡観察像を用いた方法等を挙げることができる。なお、厚みとして、対象となる構成の複数箇所における厚み測定結果の平均値が用いられてもよい。
【００３９】
第２樹脂層は、感光性樹脂を含む。
上記感光性樹脂としては、一般的な配線部材に用いられるものと同様とすることができ、ネガ型感光性樹脂であってもよく、ポジ型感光性樹脂であってもよいが、通常、ネガ型感光性樹脂が好適に用いられる。
ネガ型感光性樹脂としては、一般的なネガ型感光性樹脂を用いることができ、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、イミド系樹脂、ノボラック系樹脂等を挙げることができる。また、ネガ型感光性樹脂としては、例えば、架橋型樹脂をベースとした化学増幅型感光性樹脂、具体的にはポリビニルフェノールに架橋剤を加え、さらに酸発生剤を加えた化学増幅型感光性樹脂等が挙げられる。また、アクリル系ネガ型感光性樹脂として、紫外線照射によりラジカル成分を発生する光重合開始剤と、分子内にアクリル基を有し、発生したラジカルにより重合反応を起こして硬化する成分と、その後の現像により未露光部が溶解可能となる官能基（例えば、アルカリ溶液による現像の場合は酸性基をもつ成分）とを含有するものを用いることができる。上記のアクリル基を有する成分のうち、比較的低分子量の多官能アクリル分子としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（ＤＰＰＡ）、テトラメチルペンタトリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）等が挙げられる。また、高分子量の多官能アクリル分子としては、スチレン−アクリル酸−ベンジルメタクリレート共重合体の一部のカルボン酸基部分にエポキシ基を介してアクリル基を導入したポリマーや、メタクリル酸メチル−スチレン−アクリル酸共重合体等が挙げられる。
一方、ポジ型感光性樹脂としては、一般的なポジ型感光性樹脂を用いることができ、例えば、ノボラック樹脂をベース樹脂とした化学増幅型感光性樹脂等が挙げられる。
【００４０】
第２樹脂層は、必要に応じて、感光性樹脂以外の成分を含んでいてもよい。このような成分としては、例えば、本発明の配線部材が、有機半導体素子である場合、遮光性材料を挙げることができる。この場合、第２樹脂層は遮光層として用いられる。
遮光性材料としては、有機半導体層が吸収する波長であって、オフ電流の増加や有機半導体層の劣化の原因となる波長の光を遮蔽することができるものであれば特に限定されるものではない。このような遮光性材料としては、例えば光を吸収する材料を挙げることができ、具体的には有機半導体層が吸収する波長にもよるが、カーボンブラック、チタンブラック、黒色酸化鉄等の金属酸化物、硫化ビスマス等の金属硫化物、フタロシアニンブラック、ニグロシン、アニリンブラック、ペリレンブラック等の黒色有機顔料、赤、緑、青等の有彩色有機顔料の混合物等を挙げることができる。また、光を散乱する材料を用いることもでき、具体的には酸化珪素、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、酸化チタン、チタン酸バリウム等の無機物の微粒子、アクリル系樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、スチレン系樹脂、メラミン系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等の有機物の微粒子、あるいは、これらの２種以上の混合系の微粒子を挙げることができる。
【００４１】
第２樹脂層の形成方法としては、一般的な感光性樹脂を用いた樹脂層の形成方法と同様とすることができ、例えば、フォトリソグラフィ法を挙げることができる。より具体的には、感光性樹脂を含む塗工液を第１樹脂層上に塗布して塗膜を形成し、上記塗膜を露光および現像してコンタクトホールを形成することにより、第２樹脂層を形成することができる。
【００４２】
上記塗工液は、必要に応じて溶媒等を含んでいてもよい。溶媒については、一般的な樹脂層の形成方法に用いられるものと同様とすることができる。
上記塗工液の塗布方法としては、一般的な塗布方法とすることができ、例えば、スピンコート法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、ＬＢ法、ディップコート法、スプレーコート法、ブレードコート法、およびキャスト法等を挙げることができる。
【００４３】
露光方法および現像方法については、一般的なフォトリソグラフィ法に用いられる方法と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００４４】
２．第１樹脂層
本発明における第１樹脂層は、樹脂を含むものである。また、第１樹脂層は、上述した第２樹脂層や下部導電層を支持するものである。
【００４５】
第１樹脂層の形態としては、その表面上に第２樹脂層および下部導電層を形成することができれば特に限定されない。例えば、支持基材上に第１樹脂層が形成されていてもよく、第１樹脂層が支持基材を兼ねていてもよい。
【００４６】
第１樹脂層は、樹脂を含むものである。
第１樹脂層が支持基材を兼ねる場合、樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）およびポリエーテルイミド（ＰＥＩ）等を挙げることができる。
また、第１樹脂層が支持基材上に形成されたものである場合、感光性樹脂、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等を挙げることができる。感光性樹脂としては、上述した第２樹脂層の項で説明した感光性樹脂の中から適宜選択して用いることができる。
一方、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂としては、一般的なものを用いることができ、例えば、特開２０１２−２２２２０３号公報に挙げられたものを用いることができる。
【００４７】
第１樹脂層の厚みとしては、本発明の配線部材の用途に応じて適宜選択することができ、特に限定されない。例えば、第１樹脂層が、支持基材を兼ねる場合は、２５μｍ〜２００μｍの範囲内、なかでも３０μｍ〜１５０μｍの範囲内、特に５０μｍ〜１２５μｍの範囲内であることが好ましい。
一方、第１樹脂層が支持基材上に形成されたものである場合は、０．１μｍ〜２０μｍの範囲内、なかでも１μｍ〜１０μｍの範囲内、特に１μｍ〜５μｍの範囲内であることが好ましい。
【００４８】
第１樹脂層は、透明性を有していてもよく、透明性を有していていなくてもよい。
第１樹脂層が透明性を有する場合は、例えば、全光透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。ここで、第１樹脂層の全光透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法）により測定することができる。
【００４９】
第１樹脂層の形成方法としては、第２樹脂層および下部導電層を支持することができる第１樹脂層を形成することができれば特に限定されない。
例えば、第１樹脂層が支持基材を兼ねる場合は、市販のものを用いてもよい。
また、第１樹脂層が支持基材上に形成されたものである場合は、例えば、樹脂を含む塗工液を支持基材上に塗布し、硬化等の固化処理をすることにより形成することができる。
また、第１樹脂層は、フォトリソグラフィ法、印刷法等を用いて形成してもよい。
【００５０】
３．下部導電層
本発明における下部導電層は、上記第１樹脂層上にパターン状に形成され、無機導電性材料を含むものである。
【００５１】
下部導電層の平面視形状としては、コンタクトホールの下端面内に下部導電層の端部を配置することができる形状であれば特に限定されず、本発明の配線部材の用途等に応じて適宜選択することができる。例えば、ライン形状、電極パッドに用いられるパッド形状等を挙げることができる。
より具体的には、下部導電層の平面視形状としては、配線部材が有機半導体素子に用いられる場合は、ソース電極、ドレイン電極およびデータ配線の形状を挙げることができる。また、ゲート電極とともに形成される中間電極の形状を挙げることができる。
【００５２】
下部導電層の厚みとしては、所望の導電性を有することができれば特に限定されないが、例えば、３０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内、なかでも５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内、特に１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
下部導電層の厚みが厚すぎると、コンタクトホール内において第１樹脂層および下部導電層の間で段差が形成されることにより、上部導電層および下部導電層を良好に形成することが困難となる可能性があるからである。また、下部導電層の厚みが薄すぎると良好な導電性を示すことが困難となる可能性があるからである。
【００５３】
下部導電層は無機導電性材料を含むものである。
本発明に用いられる無機導電性材料としては、所望の導電性を示すことができれば特に限定されず、例えば、例えば、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｍｏ−Ｔａ合金、Ａｇ合金、Ｃｕ合金、Ａｌ合金等の金属材料、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）等の透明導電性無機材料等を挙げることができる。
【００５４】
下部導電層の形成方法としては、一般的な導電層の形成方法と同様とすることができ、例えば、第１樹脂層の全面に上述した無機導電性材料を用いて導電層を成膜し、フォトリソグラフィ法等を用いてエッチングする方法を挙げることができる。
導電層の成膜方法としては、例えば、ドライプロセスによる成膜方法を好適に用いることができ、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法等を挙げることができる。
また、下部導電層の形成方法としては、上述した方法以外にも、例えば、金属マスクを用いてパターン状に成膜する方法、無機導電性材料を含むインクを用いて印刷法により形成する方法等を挙げることができる。
【００５５】
４．上部導電層
本発明における上部導電層は、上記第２樹脂層上に形成され、上記コンタクトホール内で上記下部導電層と接続され、導電性材料を含むものである。
【００５６】
上部導電層は、上記第２樹脂層上に形成することができ、上記コンタクトホール内で上記下部導電層と接続することができればよく、第２樹脂層上の全面に形成されていてもよく、第２樹脂層上にパターン状に形成されていてもよい。
上部導電層をパターン状に形成する場合、上部導電層の平面視形状としては、第２樹脂層上に形成することができ、コンタクトホール内で下部導電層と接続することが可能な形状であれば特に限定されず、本発明の配線部材の形状等に応じて適宜選択することができる。
上部導電層の平面視形状としては、コンタクトホールおよび下部導電層と少なくとも一部重なる形状であれば特に限定されないが、コンタクトホール全体と重なる形状であることが好ましい。上部導電層を用いて、コンタクトホールを埋めることができ、下部導電層との接続しやすくすることができるからである。
上部導電層の平面視形状としては、例えば、本発明の配線部材が有機半導体素子である場合は、外部入出力電極に対応するパターン形状を挙げることができる。
【００５７】
上部導電層の厚みとしては、所望の導電性を示すことができ、下部導電層と接続させることができれば特に限定されないが、例えば、３０ｎｍ〜１μｍの範囲内、なかでも５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内、特に１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましい。上部導電層の厚みが厚すぎると、導電性材料が多く必要となることから製造コストが高くなる可能性があるからである。また、上部導電層の厚みが薄すぎると良好な導電性を示すことが困難となる可能性があるからである。また、上述した範囲内においては、上部導電層はより薄いことが好ましい。上部導電層の厚みが薄いほど、コンタクトホールの縦断面形状による上部導電層の断線への影響が大きくなることから、本発明による作用効果を高く発揮することができるからである。
【００５８】
上部導電層は、導電性材料を含むものである。
導電性材料としては、上述した下部導電層に用いられる無機導電性材料を用いることができる。また、導電性材料としては、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸）等の導電性を有する有機材料を用いることもできる。
本発明においては、無機導電性材料を用いることがより好ましい。後述するドライプロセスによる成膜法を用いて上部導電層を好適に形成することができ、上部導電層の断線を効果的に抑制することができるからである。
【００５９】
上部導電層の形成方法としては、一般的な導電層の形成方法と同様とすることができ、例えば、上述した下部導電層の形成方法と同様の形成方法を用いることができる。
また、上部導電層の形成方法としては、導電性材料を含むインクを用いて、印刷法等を用いて形成することができる。
【００６０】
本発明においては、上部導電層がドライプロセスによる成膜方法を用いて形成されていることが好ましい。真空蒸着法等を用いて上部導電層を形成した場合は、コンタクトホールの縦断面形状による上部導電層の断線への影響が大きくなることから、本発明による作用効果を高く発揮することができるからである。
【００６１】
５．配線部材
本発明の配線部材は、上述した第１樹脂層、下部導電層、第２樹脂層および上部導電層を有していれば特に限定されない。
【００６２】
このような配線部材の用途としては、例えば、有機半導体素子、タッチパネルセンサ、ＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency Identification）、有機エレクトロルミネッセンス素子等に用いることができる。本発明においては、なかでも、配線部材が有機半導体素子に用いられるものであることが好ましい。
【００６３】
以下、本発明の配線部材が、有機半導体素子に用いられるものである場合について説明する。
図４〜図８は本発明の配線部材の他の例を示す概略断面図であり、配線部材が有機半導体素子に用いられるものである例について示している。
図４に示すように、本発明の配線部材を適用可能な有機半導体素子４０は、基板２１と、基板２１上に形成されたソース電極２２およびドレイン電極２３と、ソース電極２２およびドレイン電極２３の間のチャネル領域において基板２１上に形成された有機半導体層２４と、ソース電極２２、ドレイン電極２３および有機半導体層２４を覆うように形成され、ドレイン電極２３上にコンタクトホール３ａを有するゲート絶縁層２５と、ゲート絶縁層２５上に形成されたゲート電極２６と、ゲート絶縁層２５上に形成され、コンタクトホール３ａ内でドレイン電極２３と接続された中間電極２７とを有するものである。
図４においては、基板２１が第１樹脂層１に該当し、ドレイン電極２３が下部導電層２に該当し、ゲート絶縁層２５が第２樹脂層４に該当し、中間電極２７が上部導電層５に該当する。また、コンタクトホール３ａがコンタクトホール３に該当し、コンタクトホール３ａの下端面の外周に基板２１とゲート絶縁層２５とが接触する接触部分Ｘ１を有する。
【００６４】
図５に示すように本発明の配線部材を適用可能な有機半導体素子４０は、図４に示す有機半導体素子４０にさらに、ゲート電極２６および中間電極２７上に形成され、中間電極２７上に第２コンタクトホール３ｂを有するパッシベーション層２８と、パッシベーション層２８上に形成され第２コンタクトホール３ｂ内で中間電極２７と接続された外部入出力電極２９とを有するものである。
図５に示すように、本発明においては、第２コンタクトホール３ｂの下端面内に中間電極２７の端部が配置しており、第２コンタクトホール３ｂの下端面の外周にゲート絶縁層２５とパッシベーション層２８とが接触する接触部分Ｘ２を有していることがより好ましい。ゲート絶縁層、中間電極、パッシベーション層および外部入出力電極についても、本発明における第１樹脂層、下部導電層、第２樹脂層および上部導電層の位置関係とすることができるため、有機半導体素子における電極間の断線をより好適に抑制することができるからである。
【００６５】
図６に示すように本発明の配線部材を適用可能な有機半導体素子４０は、基板２１と、基板２１上に形成されたソース電極２２およびドレイン電極２３と、ソース電極２２およびドレイン電極２３の間のチャネル領域において基板２１上に形成された有機半導体層２４と、ソース電極２２、ドレイン電極２３および有機半導体層２４を覆うように形成され、ドレイン電極２３上にコンタクトホール３を有するゲート絶縁層２５と、ゲート絶縁層２５上に形成されたゲート電極２６と、ゲート電極を覆うように形成され、ドレイン電極上に形成されたコンタクトホール３を有するパッシベーション層２８と、パッシベーション層２８上に形成されコンタクトホール３内でドレイン電極２３と接続された外部入出力電極２９とを有するものである。
図６においては、基板２１が第１樹脂層１に該当し、ドレイン電極２３が下部導電層に該当し、ゲート絶縁層２５およびパッシベーション層２８の積層体が第２樹脂層４に該当し、外部入出力電極２９が上部導電層５に該当する。
【００６６】
図７に示すように本発明の配線部材を適用可能な有機半導体素子４０は、基板２１と、基板２１上に形成されたゲート電極２６と、ゲート電極２６を覆うように形成されたゲート絶縁層２５と、ゲート絶縁層２５上に形成されたソース電極２２およびドレイン電極２３と、ゲート絶縁層２５上のソース電極２２およびドレイン電極２３の間のチャネル領域に形成された有機半導体層２４と、ゲート絶縁層２５上に形成され、ドレイン電極２３上にコンタクトホール３ａを有するパッシベーション層２８と、パッシベーション層２８上に形成され、コンタクトホール３ａ内でドレイン電極２３と接続された外部入出力電極２９とを有するものである。
図７においては、ゲート絶縁層２５が第１樹脂層１に該当し、ドレイン電極２３が下部導電層２に該当し、パッシベーション層２８が第２樹脂層４に該当し、外部入出力電極２９が上部導電層５に該当する。また、コンタクトホール３ａが本発明におけるコンタクトホール３に該当し、コンタクトホール３ａの下端面の外周にゲート絶縁層２５とパッシベーション層２８とが接触する接触部分Ｘ２を有する。
【００６７】
図８に示す有機半導体素子４０に用いられる配線部材は、ゲート絶縁層２５とパッシベーション層２８との間に形成された遮光層３０を有する例について示している。
なお、図８において説明していない符号については、図８で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００６８】
以下、有機半導体素子における各構成について説明する。
なお、以下の説明において「有機トランジスタ」とは、ソース電極、ドレイン電極、有機半導体層およびゲート電極を有するものを指す。
【００６９】
（１）基板
基板は、有機半導体素子における各構成を支持するものである。
基板としては所定の自己支持性を備えるものであれば特に限定されるものではなく、有機半導体素子の用途等に応じて任意の機能を有する基板を用いることができる。基板としては、ガラス基板等の可撓性を有さないリジット基板、および樹脂からなるフィルム等の可撓性を有するフレキシブル基板を挙げることができる。
【００７０】
また、基板は単一層からなるものであってもよく、または、複数の層が積層された構成を有するものであってもよい。複数の層が積層された構成を有する基板としては、例えば、プラスチック樹脂からなる基板上に、硬化性樹脂を含む平坦化層が形成されたものを挙げることができる。プラスチック樹脂からなる基板上に硬化性樹脂組成物を塗布して平坦化層を形成することにより、プラスチック樹脂からなる基板に凹凸があっても表面を平坦化することができ、有機半導体素子内の断線などの欠陥を未然に防ぐことができる。
また、この場合、さらにバリア層を積層してもよい。シリコン酸化物などの絶縁性のバリア層であれば、基板表面及び上記平坦化層の下が好ましく、金属系バリア層であれば、上記平坦化層の下が好ましい。これにより、バリア層に傷が入ることがなくバリア性が維持できる。
【００７１】
基板の厚みは、通常、１ｍｍ以下であることが好ましく、中でも５０μｍ〜７００μｍの範囲内であることが好ましい。なお、基板が複数の層が積層された構成を有するものである場合、上記厚みは各層の厚みの総和を意味する。
【００７２】
基板としては、本発明における第１樹脂層を用いることができる。なお、基板を第１樹脂層として用いられる場合は、通常、基板自体が樹脂を含むもの、または樹脂を含む平坦化層を有するものが用いられる。
【００７３】
（２）ソース電極およびドレイン電極
ソース電極およびドレイン電極は、ソース電極およびドレイン電極の間に所望のチャネル領域を有するように形成されるものである。
【００７４】
ソース電極およびドレイン電極の形成位置としては、本発明における有機半導体トランジスタの構造に応じて適宜選択することができ、例えば、図４等に示すように、有機半導体素子４０がトップゲート型構造の有機半導体トランジスタを有する場合は、基板２１上に形成されてもよく、図７等に示すように、有機半導体素子４０がボトムゲート型構造の有機半導体トランジスタを有する場合は、ゲート絶縁層２５上に形成されてもよい。
【００７５】
ソース電極およびドレイン電極間のチャネル領域の大きさは、有機半導体素子の用途等に応じて適宜選択されるものであり、特に限定されるものではない。
チャネル長さとしては、チャネル領域内に有機半導体層を形成可能な程度であれば特に限定されないが、１μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、特に３μｍ〜５０μｍの範囲内、さらに５μｍ〜１５μｍの範囲内であることが好ましい。チャネル長さとは、ソース電極およびドレイン電極間の距離をいう。
【００７６】
ドレイン電極としては、本発明における下部導電層を用いることができる。また、ソース電極は、通常、ドレイン電極とともに形成される。
ドレイン電極に用いられる材料、厚み、形成方法については、上述した下部導電層の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００７７】
（３）ゲート電極
ゲート電極の形成位置としては、本発明における有機半導体トランジスタの構造に応じて適宜選択することができ、例えば、図７等に示すように、有機半導体素子４０がボトムゲート型構造の有機半導体トランジスタを有する場合はゲート絶縁層２５上に形成されてもよく、図４等に示すように、有機半導体素子４０がトップゲート構造の有機半導体トランジスタを有する場合は、基板２１上に形成されてもよい。
【００７８】
有機半導体素子が、トップゲート構造の有機半導体トランジスタを有する場合は、ゲート電極とともに、図４等に示すように、ドレイン電極２３に接続された中間電極２７が形成されてもよい。この場合、中間電極に用いられる導電性材料としては、ゲート電極に用いられる導電性材料と同様とすることができる。
【００７９】
中間電極としては、本発明における下部導電層または上部導電層を用いることができる。また、中間電極は、通常、ゲート電極とともに形成される。
ゲート電極および中間電極に用いられる材料、厚み、形成方法については、上述した下部導電層または上部導電層の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００８０】
（４）ゲート絶縁層
ゲート絶縁層は、ソース電極およびドレイン電極と、ゲート電極とを絶縁するものである。
【００８１】
ゲート絶縁層としては、本発明における第１樹脂層または第２樹脂層を用いることができる。
ゲート絶縁層の材料、厚みおよび形成方法については、上述した第１樹脂層または第２樹脂層の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００８２】
（５）有機半導体層
有機半導体層は、上記基板上の上記ソース電極およびドレイン電極間のチャネル領域を含む領域に形成されるものである。また、有機半導体層は、有機半導体トランジスタに半導体特性を付与するものである。
【００８３】
有機半導体層の形成位置としては、有機半導体トランジスタの構造に応じて適宜決定される。具体的には、トップコンタクト型の有機半導体トランジスタの場合は、基板上に有機半導体層が形成され、有機半導体層上にソース電極およびドレイン電極が形成される。ボトムコンタクト型の有機半導体トランジスタの場合は、基板上に形成されたソース電極およびドレイン電極上に有機半導体層が形成される。
【００８４】
有機半導体層は、ソース電極およびドレイン電極の間のチャネル領域に形成されていれば特に限定されず、具体的なパターン形状等については、公知の有機半導体素子に用いられるものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００８５】
有機半導体層に用いられる有機半導体材料としては、所望の半導体特性を備える有機半導体層を得ることができれば特に限定されるものではなく、一般的に有機半導体トランジスタに用いられる有機半導体材料を用いることができる。このような有機半導体材料としては、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、ポリチオフェン、ポリ（３−置換チオフェン）、ポリ（３，４−二置換チオフェン）、ポリベンゾチオフェン等のポリチオフェン類、ポリイソチアナフテン等のポリイソチアナフテン類、ポリチェニレンビニレン等のポリチェニレンビニレン類、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）等のポリ（ｐ−フェニレンビニレン）類、ポリアニリン、ポリ（Ｎ−置換アニリン）等のポリアニリン類、ポリアセチレン等のポリアセチレン類、ポリジアセチレン、ポリアズレン等のポリアズレン類等の高分子系有機半導体材料を挙げることができる。有機半導体材料は１種類のみであってもよく、２種類以上であってもよい。
【００８６】
有機半導体層の厚みは、所望の半導体特性が得られる程度であればよく、上記有機半導体材料の種類等に応じて適宜選択される。具体的に、有機半導体層の厚みは、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、特に５ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内、さらに２０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。有機半導体層の厚みが厚すぎると、本態様の有機半導体素子において、電流オフ時においても回り込み電流によってドレイン電流が生じ、これに起因してオフ電流が大きくなる場合があるからである。一方、有機半導体層の厚みが薄すぎると、有機半導体材料の種類によっては有機半導体層の半導体特性が不足する可能性があるからである。
【００８７】
有機半導体層の形成方法としては、一般的な有機半導体層の形成方法と同様とすることができる。例えば、ソース電極およびドレイン電極が形成された基板の全面に有機半導体層を形成した後、有機半導体層を真空紫外光を用いてエッチングする方法を挙げることができる。また、フォトリソグラフィ法や印刷法を用いることもできる。
【００８８】
（６）誘電体層
有機半導体素子においては、有機半導体層上に形成された誘電体層を有していてもよい。上記誘電体層としては、例えば、遮光層、パッシベーション層を挙げることができる。
【００８９】
（ａ）遮光層
有機半導体素子においては、有機半導体層上に形成された遮光層を有していてもよい。遮光層は、有機半導体層への光照射を防ぐために設けられるものである。遮光層が形成されていることにより、オフ電流の増加や有機半導体層の経時的劣化を抑制することができる。
【００９０】
また、遮光層としては、本発明における第２樹脂層を用いることができる。遮光層に用いられる材料、厚みおよび形成方法については、上述した第２樹脂層の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００９１】
（ｂ）パッシベーション層
有機半導体素子においては、有機半導体層上に形成されたパッシベーション層を有していてもよい。パッシベーション層は、空気中に存在する水分や酸素の作用により有機半導体層が劣化するのを防止するために設けられるものである。
また、上述した遮光層を有する場合は、遮光層上にパッシベーション層が形成されていることが好ましい。ここで、遮光層は絶縁性が不十分である場合がある。そのため、例えば、外部入出力電極として表示装置に用いられる画素電極を例に説明すると、画素電極と隣接する画素電極や配線との間にリーク電流が発生し、画素電極電位が保持できない場合がある。また、上記遮光層は誘電率が大きい場合があり、画素電極と配線間の寄生容量が大きくなり、配線からのノイズにより画素電極電位が変動する場合がある。また、上記遮光層は遮光性粒子を含有しているため、表面に凹凸を有している場合があり、遮光層表面に金属層を形成した場合、金属層のエッチング残渣が残りやすくなるなどの場合がある。このような場合に、パッシベーション層を形成することにより、絶縁性の低下、寄生容量の低下を抑制することができ、表面平坦性を確保することができるからである。
【００９２】
パッシベーション層としては、本発明における第２樹脂層を用いることができる。パッシベーション層に用いられる材料、厚みおよび形成方法については、上述した第２樹脂層の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００９３】
（７）外部入出力電極
有機半導体素子は、ゲート絶縁層またはパッシベーション層上に形成された外部入出力電極を有していてもよい。
【００９４】
外部入出力電極としては、一般的な有機半導体素子に用いられるものと同様とすることができる。例えば、有機半導体素子を表示装置の駆動に用いる場合は、画素電極を挙げることができる。また、有機半導体素子を圧力センサーや温度センサーに用いる場合は、入力電極を挙げることができる。
【００９５】
外部入出力電極としては、本発明における上部導電層を用いることができる。外部入出力電極に用いられる材料、厚みおよび形成方法については、上述した上部導電層の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００９６】
（８）その他の構成
本発明の配線部材が適用される有機半導体素子は、上述の構成を有していれば特に限定されず、他の構成を有していてもよい。
このような構成としては、例えば、ソース電極およびドレイン電極の形成面に形成されソース電極に接続されるデータ配線、有機半導体素子が表示装置に用いられ外部接続端子、検査用端子等を挙げることができる。
これらの構成については、一般的な有機半導体素子に用いられるものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００９７】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００９８】
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００９９】
［実施例］
０．７ｍｍ厚のガラス基板上にネガ型感光性樹脂をスピンコートにて塗布し１５０℃で３０分間焼成し１μｍの平坦化層を形成した。
【０１００】
次に全面にアルミニウムを厚み２００ｎｍでスパッタした。続いて、アルミニウムスパッタ膜上にポジ型フォトレジストをスピンコートにて塗布してレジスト層を形成し、フォトマスクを用いた露光および現像工程を経て、レジスト層をパターニングした。エッチング処理を施して、レジスト層が形成されていない部位のアルミニウムスパッタ膜をエッチングした後、レジスト層を除去した。これにより、ゲート電極を形成した。
次に、紫外線感光性アクリル系樹脂をスピンコートしてゲート絶縁層を形成し、フォトマスクを介した露光およびアルカリ現像工程を行い、ゲート絶縁層のパターニングを行った。次いで、１５０℃のオーブンにて３０分間加熱硬化させ、膜厚１μｍのゲート絶縁層を形成した。
【０１０１】
上記ゲート絶縁層上に銀を厚み８０ｎｍでスパッタした。次に、銀スパッタ膜上にポジ型フォトレジストをスピンコートにて塗布してレジスト層を形成し、フォトマスクを用いた露光および現像工程を経て、レジスト層をパターニングした。次いで、エッチング処理を施して、レジスト層が形成されていない部位の銀スパッタ膜をエッチングした後、レジスト層を除去した。これにより、ソース電極およびドレイン電極を形成した。
次に、チオフェン系ポリマーをキシレンに固形分濃度１ｗｔ％にて溶解させた有機半導体のキシレン溶液を準備し、ソース電極およびドレイン電極を形成したゲート絶縁層上にスピンコートにて塗布し、厚み５０ｎｍの有機半導体層をゲート絶縁層上の全面に形成した。次いで、ポジ型レジストを有機半導体層上にスピンコートしてレジスト層を形成し、フォトマスクを介した露光およびアルカリ現像工程を行い、レジスト層をパターニングした。
次に、大気下で、波長１７２ｎｍ、照度３ｍＷ／ｃｍ２の真空紫外線を６０秒間照射し、レジスト層で覆われている部位以外の有機半導体層をエッチング除去し、有機半導体層のパターニングを行った。その後、レジスト層を除去した。
次に、紫外線感光性アクリル系樹脂をスピンコートしてパッシベーション層を形成し、フォトマスクを介した露光およびアルカリ現像工程を行い、ドレイン電極上にコンタクトホールが形成されるようにパッシベーション層のパターニングを行った。次いで、１５０℃のオーブンにて３０分間加熱硬化させ、厚み３μｍのパッシベーション層を形成した。この時のコンタクトホールの上端面および下端面は３０μｍ×３０μｍの四角形状であった。また、下部のドレイン電極とコンタクトホールの下端面とが１５μｍ×３０μｍの範囲で重なるように形成した。つまり残りのコンタクトホールの下端面の１５μｍ×３０μｍの範囲は直下にゲート絶縁層がある状態で形成した。
【０１０２】
次にコンタクトホール内、コンタクトホール内のドレイン電極上、およびパッシベーション層上の全面にアルミニウムを厚み２００ｎｍでスパッタした。続いて、アルミニウムスパッタ膜上にポジ型フォトレジストをスピンコートにて塗布してレジスト層を形成し、フォトマスクを用いた露光および現像工程を経て、レジスト層をパターニングした。エッチング処理を施して、レジスト層が形成されていない部位のアルミニウムスパッタ膜をエッチングした後、レジスト層を除去した。これにより、画素電極を形成した。以上の手順により、有機半導体素子を作製した。
上記有機半導体素子のドレイン電極と画素電極のコンタクトを確認した所、１０個中１０個とも抵抗値２０Ωであり良好な導通を得た。
また、コンタクトホールにおけるゲート絶縁層およびパッシベーション層の接触部分の断面ＳＥＭを確認したところ、コンタクトホールの側面とのなす角は１４５°であり、パッシベーション層が順テーパー形状であった。
【０１０３】
［比較例］
パッシベーション層を形成する際に、コンタクトホールの全ての範囲である３０μｍ×３０μｍの範囲がドレイン電極上にのみ形成される配置としたこと以外は実施例と同様のプロセスで有機半導体素子を作製した。
上記有機半導体素子のドレイン電極と画素電極のコンタクトを確認したところ、１０個中７個は抵抗値２０Ωであったが、残りの３個に関しては導通を確認することができなかった。導通不良の場所の断面ＳＥＭを確認した所パッシベーション層が逆テーパーになり画素電極とコンタクトしていない事が確認された。
【０１０４】
以上のことから、安定的にスルーホール形状を形成するには本案件のような構造が有効であることが確認された。
【符号の説明】
【０１０５】
１  …  第１樹脂層
２  …  下部導電層
３、３’、３ａ  …  コンタクトホール
４  …  第２樹脂層
５  …  上部導電層
１０  …  配線部材
３１、３１’  …  下端面
３２  …  上端面
Ｘ、Ｘ１、Ｘ２  …  接触部分
【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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【図１０】
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