(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の膜と該第１の膜に対して電気伝導性を有して接合される第２の膜とを有し、前記第２の膜が該第２の膜の構成材料を含むインクを塗布したのち乾燥させて形成される有機半導体装置であって、
前記第１の膜のうち前記第２の膜との接触面は、撥液層が形成された領域と除去された領域とによって前記インクが弾かれる撥液性領域と前記インクが濡れる親液性領域とを有して構成されており、前記撥液性領域を挟んだ両側に前記親液性領域が配置されていると共に、前記親液性領域に接合された前記第２の膜が該親液性領域の間に配置されている前記撥液性領域の上にも跨って配置されており、
前記第２の膜が前記接触面において前記親液性領域の外郭の内側に配置されたすべての前記撥液性領域の全域を覆っていることを特徴とする有機半導体装置。
【請求項２】
前記第１の膜は有機半導体で構成され、前記第２の膜は金属で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機半導体装置。
【請求項３】
基材（１）の上に、有機半導体薄膜（３）と、該有機半導体薄膜の両側に接触しつつ互いに離間して配置されたソース電極（４）およびドレイン電極（５）と、前記有機半導体薄膜のうち前記ソース電極および前記ドレイン電極の間に配置された部分をチャネル領域として、該チャネル領域に接して設けられたゲート絶縁膜（６）と、前記ゲート絶縁膜を挟んで前記チャネル領域の反対側に配置されたゲート電極（７）と、を有してなる有機半導体トランジスタを有し、
前記第１の膜は前記有機半導体薄膜で、前記第２の膜は前記ソース電極および前記ドレイン電極であり、前記有機半導体薄膜のうちの前記ソース電極および前記ドレイン電極との接触面（８）に、前記親液性領域（９）と前記撥液性領域（１０）とが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の有機半導体装置。
【請求項４】
前記第１の膜および前記第２の膜は有機半導体で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機半導体装置。
【請求項５】
基材（１）の上に、有機半導体薄膜（３）と、該有機半導体薄膜の両側に接触しつつ互いに離間して配置されたソース電極（４）およびドレイン電極（５）と、前記有機半導体薄膜のうち前記ソース電極および前記ドレイン電極の間に配置された部分をチャネル領域として、該チャネル領域に接して設けられたゲート絶縁膜（６）と、前記ゲート絶縁膜を挟んで前記チャネル領域の反対側に配置されたゲート電極（７）と、を有してなる有機半導体トランジスタを有し、
前記第１の膜および前記第２の膜は前記有機半導体薄膜であり、該有機半導体薄膜が前記インクを複数回塗布して複数層形成されるものであり、各層の表面を接触面（２０）として、該接触面に前記親液性領域（２１）と前記撥液性領域（２２）とが形成されていることを特徴とする請求項４に記載の有機半導体装置。
【請求項６】
前記第１の膜および前記第２の膜は金属で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機半導体装置。
【請求項７】
基材（１）の上に、有機半導体薄膜（３）と、該有機半導体薄膜の両側に接触しつつ互いに離間して配置されたソース電極（４）およびドレイン電極（５）と、前記有機半導体薄膜のうち前記ソース電極および前記ドレイン電極の間に配置された部分をチャネル領域として、該チャネル領域に接して設けられたゲート絶縁膜（６）と、前記ゲート絶縁膜を挟んで前記チャネル領域の反対側に配置されたゲート電極（７）と、を有してなる有機半導体トランジスタを有し、
前記第１の膜および前記第２の膜は前記ゲート電極もしくは前記ソース電極および前記ドレイン電極であり、前記ゲート電極もしくは前記ソース電極および前記ドレイン電極が前記インクを複数回塗布して複数層形成されるものであり、各層の表面を接触面（２０）として、該接触面に前記親液性領域（２１）と前記撥液性領域（２２）とが形成されていることを特徴とする請求項６に記載の有機半導体装置。
【請求項８】
前記第１の膜は金属で構成され、前記第２の膜は有機半導体で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機半導体装置。
【請求項９】
基材（１）の上に、有機半導体薄膜（３）と、該有機半導体薄膜の両側に接触しつつ互いに離間して配置されたソース電極（４）およびドレイン電極（５）と、前記有機半導体薄膜のうち前記ソース電極および前記ドレイン電極の間に配置された部分をチャネル領域として、該チャネル領域に接して設けられたゲート絶縁膜（６）と、前記ゲート絶縁膜を挟んで前記チャネル領域の反対側に配置されたゲート電極（７）と、を有してなる有機半導体トランジスタを有し、
前記第１の膜は前記ソース電極および前記ドレイン電極で、前記第２の膜は前記有機半導体薄膜であり、前記ソース電極および前記ドレイン電極のうちの前記有機半導体薄膜との接触面（３０）に、前記親液性領域（３１）と前記撥液性領域（３２）とが形成されていることを特徴とする請求項８に記載の有機半導体装置。
【請求項１０】
前記親液性領域は格子状、縞状、同心円状、渦巻状のいずれか１つとされていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の有機半導体装置。
【請求項１１】
前記親液性領域の寸法は５μｍ以下とされ、前記撥液性領域の寸法は１０μｍ以下とされていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の有機半導体装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の有機半導体装置の製造方法であって、
前記第１の膜に対して、前記撥液層として、前記撥液性領域を形成するための撥液性の自己組織化膜（１１）を形成する工程と、
前記自己組織化膜のうち前記親液性領域と対応する部分に紫外線照射を行って前記自己組織化膜を除去することで前記親液性領域を構成する工程と、
前記自己組織化膜によって構成された前記撥液性領域と前記自己組織化膜が除去されることによって構成された前記親液性領域の上に前記第２の膜の構成材料を含むインクを塗布したのち、該インクを乾燥させることで前記第２の膜を形成する工程と、を含み、
前記第２の膜を形成する工程においては、前記自己組織化膜によって構成され、前記親液性領域の外郭の内側に配置されたすべての前記撥液性領域の全域を前記インクが覆った状態で該インクを乾燥させることを特徴とする有機半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体膜を有する有機半導体装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機半導体装置として、例えば有機半導体膜を用いた有機半導体トランジスタが知られている。具体的には、この有機半導体トランジスタは次のような方法によって製造される。
【０００３】
まず、基材上に絶縁膜を形成したのち、チャネル領域を形成したい領域に有機半導体膜を形成し、パターニングする。次に、有機半導体膜の両端にソース電極とドレイン電極を形成する。その後、有機半導体膜、ソース電極、ドレイン電極を覆うようにゲート絶縁膜を形成する。そしてゲート絶縁膜の所望の位置にゲート電極を形成することで、ソース電極とドレイン電極の間にチャネル領域が形成される有機半導体膜が備えられた有機半導体装置が完成する。
【０００４】
このような有機半導体装置の製造方法において、例えば有機半導体膜の上にソース電極やドレイン電極を形成する工程は、電極材料を含むインクを塗布した後、それを乾燥させることによって行われる。このとき、ソース電極やドレイン電極を形成する下地となる有機半導体膜などのうちソース電極やドレイン電極を形成する部位を親液性領域となるようにしつつ、その周囲を撥液性領域となるようにし、ソース電極やドレイン電極を形成したい部位にのみインクが塗布されるようにしている。具体的には、下地が有機半導体膜の場合、表面が撥液性であるため、ソース電極やドレイン電極の形成位置を親液性に置換することで、撥液性領域と親液性領域を構成している。
【０００５】
このような撥液性領域を親液性領域に置換する方法として、特許文献１に示されているような紫外線を照射し表面状態をパターニングする方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３２２６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の紫外線によるパターニングの方法では、ソース電極やドレイン電極と下地となる有機半導体膜などとの接合強度は高くなるものの、照射した領域が紫外線によって生成されたオゾンにより酸化され、電気伝導性を低下させてしまう。そのため、紫外線による有機半導体膜の表面状態のパターニングを行った場合、有機半導体膜と、有機半導体膜の上に積層させたソース電極やドレイン電極との間において、電気伝導性が必要な領域で電気伝導性が得られないという問題がある。
【０００８】
なお、ここでは第１の膜の上に第２の膜を成膜する際に、撥液性のＳＡＭを形成してから紫外線照射によって親液性に置換する場合の例として、有機半導体膜の上にソース電極やドレイン電極のような金属膜を形成する場合を説明した。これに限らず、金属膜の上に有機半導体膜を形成したり、金属膜の上にさらに金属膜を形成したり、有機半導体膜の上にさらに有機半導体膜を形成する場合において、各膜間における電気伝導性が要求される場合にも、上記と同様の問題が発生する。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みて、第１の膜とその上に形成される第２の膜との間の電気伝導性を良好にしつつ、強い接合強度を得ることができる構造の有機半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１ないし１１に記載の発明では、第１の膜と該第１の膜に対して電気伝導性を有して接合される第２の膜とを有し、第２の膜が該第２の膜の構成材料を含むインクを塗布したのち乾燥させて形成される有機半導体装置であって、第１の膜のうち第２の膜との接触面は、撥液層が形成された領域と除去された領域とによってインクが弾かれる撥液性領域とインクが濡れる親液性領域とを有して構成されており、撥液性領域を挟んだ両側に親液性領域が配置されていると共に、親液性領域に接合された第２の膜が該親液性領域の間に配置されている撥液性領域の上にも跨って配置されており、  第２の膜が接触面において親液性領域の外郭の内側に配置されたすべての撥液性領域の全域を覆っていることを特徴としている。
【００１１】
このように、第１の膜と第２の膜とを接触面で接合する際に、接触面を基本的には親液性領域で構成しつつ、親液性領域の間に撥液性領域が配置されるようにしている。そして、親液性領域９に塗布された電極材料を含むインクが、親液性領域の間に配置された撥液性領域上にも跨いで塗布されるようにしている。
【００１２】
このような構成とされているため、第２の膜は、親液性領域では強い接合強度によって接合され、撥液性領域では強い接合強度は得られなくても電気伝導性が良好な状態で接触させられる。これにより、第１の膜とその上に形成される第２の膜との間の電気伝導性を良好にしつつ、強い接合強度を得ることができる構造の有機半導体装置とすることが可能となる。
【００１３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる有機半導体トランジスタの上面レイアウト図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図１に示す有機半導体トランジスタの接触面８の拡大図である。
【図４】図１に示す有機半導体トランジスタの製造工程を示した断面図である。
【図５】ＳＡＭ処理および紫外線照射によって親液性領域９と撥液性領域１０とを形成する際の製造工程を示した拡大断面図である。
【図６】紫外線照射時に用いたフォトマスクの開口パターンを示した図である。
【図７】図６（ａ）〜（ｄ）のフォトマスクを用いて親液性領域９および撥液性領域１０を区画した後、インク１３を塗布した後の濡れ状態を示した図である。
【図８】本発明の第１実施形態にかかる有機半導体トランジスタの接触面２０の拡大図である。
【図９】本発明の第３実施形態にかかる有機半導体トランジスタの断面図である。
【図１０】図９に示す有機半導体トランジスタの接触面３０の拡大図である。
【図１１】他の実施形態で説明する接触面８での親液性領域９と撥液性領域１０のレイアウト例を示した図である。
【図１２】他の実施形態で説明する接触面８での親液性領域９と撥液性領域１０のレイアウト例を示した図である。
【図１３】他の実施形態で説明する接触面８での親液性領域９と撥液性領域１０のレイアウト例を示した図である。
【図１４】他の実施形態で説明する接触面８での親液性領域９と撥液性領域１０のレイアウト例を示した図である。
【図１５】他の実施形態で説明する接触面８での親液性領域９と撥液性領域１０のレイアウト例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１６】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態にかかる有機半導体装置の一例として、トップゲートボトムコンタクト構造の有機半導体トランジスタについて説明する。本実施形態で説明する有機半導体トランジスタは、例えば有機ＥＬ素子などに適用される。
【００１７】
まず、図１〜図２を参照して、本実施形態にかかる有機半導体トランジスタの構成について説明する。
【００１８】
本実施形態にかかる有機半導体トランジスタは、図２に示されるように、トップゲートボトムコンタクト構造によって構成されている。例えば、ガラス基板やフィルム（エチレンナフタレート（ＰＥＮ）もしくはポリイミド（ＰＩ））などで構成された絶縁性の基材１を用いて、この基材１の表面に有機半導体トランジスタの各構成要素を形成している。
【００１９】
基材１上の所望位置には、必要に応じて絶縁膜２を介して、有機半導体薄膜３が形成されている。例えば有機半導体薄膜３は、有機半導体材料を含むインクを塗布したのち、乾燥させることによって形成されている。有機半導体材料としては、例えばペンタセン系やチオフェン系材料などを用いており、有機溶媒に有機半導体材料を溶かすことで有機半導体材料を含むインクを形成している。本実施形態の場合、図１に示すように、有機半導体薄膜３を四角形状で構成している。
【００２０】
なお、絶縁膜２については、基材１を絶縁性のもので構成する場合には、備えていなくてもよく、その場合、基材１の上に有機半導体薄膜３が直接形成されるようにすれば良い。
【００２１】
また、有機半導体薄膜３の両端、具体的には四角形状で構成された有機半導体薄膜３のうちの対向する二辺に、両側にソース電極４とドレイン電極５が互いに離間して配置されている。ソース電極４やドレイン電極５は、例えば金や銀などの電極材料によって構成された金属により形成されている。
【００２２】
さらに、有機半導体薄膜３やソース電極４およびドレイン電極５の表面を覆うように、ゲート絶縁膜６が形成されている。ゲート絶縁膜６は、無機材料、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）によって構成されている。
【００２３】
そして、ゲート絶縁膜６のうちの有機半導体薄膜３と対向する位置、具体的には有機半導体薄膜３のうちソース電極４とドレイン電極５との間に位置する部分をチャネル領域として、チャネル領域と対向する位置にゲート電極７が形成されている。ゲート電極７は、例えばクロム（Ｃｒ）やモリブデン（Ｍｏ）によって構成されており、例えば四角形状とされている。
【００２４】
このような構成により、本実施形態にかかる有機半導体トランジスタが構成されている。このように構成された有機半導体トランジスタにおいては、例えば、下地となる有機半導体薄膜３などの表面のうち、ソース電極４もしくはドレイン電極５との接触面８において、高い接合強度を得つつ、電気伝導性の良好な接合が行われていることが必要となる。そこで、本実施形態では、接触面８について、次のような構造を適用することで、このような接合が行われるようにしている。
【００２５】
具体的には、図３に示すように、下地となる有機半導体薄膜３などの表面のうち接触面８となる部分を、基本的にはソース電極４やドレイン電極５の構成材料を含むインクが濡れる親液性領域９で構成し、その周囲をインクが弾かれる撥液性領域１０としている。ただし、接触面８となる部分の全域を親液性領域９にした場合、撥液性領域１０を親液性領域９に置換する際の紫外線照射によって、接合強度が高くなるものの、酸化による電気伝導性の低下を招く。
【００２６】
このため、本実施形態では、図３に示すように、接触面８を親液性領域９と撥液性領域１０とによって構成し、親液性領域９に塗布された電極材料を含むインクが、親液性領域９の間に配置された撥液性領域１０上にも跨いで塗布されるようにしている。このような構成とされているため、ソース電極４やドレイン電極５は、親液性領域９では強い接合強度によって接合され、撥液性領域１０では強い接合強度は得られなくても電気伝導性が良好な状態で接触させられる。
【００２７】
したがって、接触面８において、有機半導体薄膜３とソース電極４やドレイン電極５との間が高い接合強度を得つつ、電気伝導性の良好な接合となる。
【００２８】
より詳しくは、本実施形態の場合、親液性領域９を等間隔に並べた複数本の平行直線同士が互いに垂直に交差させられた格子状のレイアウトとし、格子内の領域を撥液性領域１０によって構成している。例えば、親液性領域９とされる複数本の平行直線部分の幅Ｗ１に対して、撥液性領域１０とされる格子内の領域の幅Ｗ２が３倍未満とされ、例えば幅Ｗ１が５μｍ、幅Ｗ２が５〜１０μｍとされている。このように幅Ｗ１、Ｗ２を設定することにより、ソース電極４やドレイン電極５を形成する際に電極材料を含むインクが撥液性領域１０上にも跨って塗布され、本実施形態のような有機半導体トランジスタが構成される。
【００２９】
続いて、上記のように構成される本実施形態の有機半導体トランジスタの製造方法について説明する。
【００３０】
まず、図４（ａ）に示すように、基材１の表面に必要に応じて絶縁膜２を形成したのち、その上に有機半導体薄膜３を成膜する。有機半導体薄膜３については、例えば塗布法によって成膜することができる。その場合、下地となる絶縁膜２（絶縁膜２を形成していない場合には基材１）の表面にＳＡＭ処理を行って撥液性ＳＡＭ層を形成したのち、紫外線照射などを行うことで有機半導体薄膜３の形成予定位置を親液性に置換する。そして、有機半導体材料を含むインクを塗布したのち乾燥させる。このようにして、有機半導体薄膜３を形成することができる。
【００３１】
続いて、有機半導体薄膜３の両端にソース電極４およびドレイン電極５を形成する。具体的には、まずは図５（ａ）に示すように、下地となる部分の表面にＳＡＭ処理を行って撥液性ＳＡＭ層１１を形成する。下地の一部に有機半導体薄膜３が含まれるが、有機半導体薄膜３の表面は、もともと撥液性であるため、有機半導体薄膜３の表面についてはＳＡＭ処理を行う必要は無い。撥液性ＳＡＭ層１１を形成するためのＳＡＭ処理は、例えばトリメトキシ（1h,1h,2h,2h-パーフルオロオクチル）シランを用いて行われる。なお、ここで例示したＳＡＭ処理に用いるトリメトキシシランは、ガラスやアルミナ上など酸化物の上に撥液性ＳＡＭ層１１を形成できるものの一例として示した。金属上に撥液性ＳＡＭ層１１を形成するような場合には他の材料、例えば１−ヘキサンチオールのようなチオール系のＳＡＭなどを用いることができる。
【００３２】
次に、図５（ｂ）に示すように、ソース電極４およびドレイン電極５の形成予定位置が開口するマスク１２を用いて紫外線照射を行うことで、撥液性ＳＡＭ層１１および有機半導体薄膜３の表面の撥液層を除去する。例えば、紫外線照射によって、大気中の酸素がオゾンに置換され、それが活性酸素となり、撥液性ＳＡＭ層１１や撥液層を構成するＣなどと結合して外部に放出される。これにより、紫外線照射された領域において撥液性ＳＡＭ層１１や撥液層が無くなって親液性領域９に置換され、撥液性ＳＡＭ層１１や撥液層が残された部分が撥液性領域１０となる。
【００３３】
この後、図５（ｃ）に示すように、ソース電極４およびドレイン電極５を形成するための電極材料を含むインク１３塗布する。このとき、インク１３は、基本的には撥液性領域１０上には濡れず、親液性領域９上に濡れることになる。しかしながら、撥液性領域１０の両側に親液性領域９が配置されているため、両側の親液性領域９上に濡れたインク１３が撥液性領域１０上で繋がり、撥液性領域１０上にもインク１３が配置された状態となる。この状態でインク１３を乾燥させることで、ソース電極４およびドレイン電極５が形成される。
【００３４】
このようにして、ソース電極４およびドレイン電極５を形成することができる。その後の工程は従来と同様であり、有機半導体薄膜３やソース電極４およびドレイン電極５を覆うようにゲート絶縁膜６を成膜したのち、ゲート電極７を形成し、これをパターニングすることで有機半導体トランジスタが完成する。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態では、有機半導体薄膜３とソース電極４およびドレイン電極５とを接触面８で接合する際に、接触面８を基本的には親液性領域９で構成しつつ、親液性領域９の間に撥液性領域１０が配置されるようにしている。そして、親液性領域９に塗布された電極材料を含むインクが、親液性領域９の間に配置された撥液性領域１０上にも跨いで塗布されるようにしている。このような構成とされているため、ソース電極４やドレイン電極５は、親液性領域９では強い接合強度によって接合され、撥液性領域１０では強い接合強度は得られなくても電気伝導性が良好な状態で接触させられる。
【００３６】
したがって、第１の膜に相当する有機半導体薄膜３の上に第２の膜に相当するソース電極４およびドレイン電極５を形成するにあたり、これらの間の電気伝導性を良好にしつつ、強い接合強度を得ることが可能となる。
【００３７】
また、本実施形態では、接触面８のうちの親液性領域９を格子状とし、格子内が撥液性領域１０とされるようにした。そして、親液性領域９とされる複数本の平行直線部分の幅Ｗ１を５μｍとし、撥液性領域１０とされる格子内の領域の幅Ｗ２を５〜１０μｍとしている。これらの寸法設定は、以下の実験に基づくものである。
【００３８】
図６（ａ）〜（ｄ）は、紫外線照射時に用いたフォトマスクの開口パターンを示した図であり、それぞれ幅Ｗ１、Ｗ２に対応する部分の寸法を変化させることで、形成後の幅Ｗ１、Ｗ２の寸法を変化させるようにしている。図７（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、図６（ａ）〜（ｄ）のフォトマスクを用いて親液性領域９および撥液性領域１０を区画した後、インク１３を塗布した後の濡れ状態を示している。
【００３９】
図６（ａ）に示すように、従来と同様、接触面８の全域を親液性領域９とするような開口部を有するフォトマスクを用いた場合には、インク１３は接触面８の全域に濡れた状態となる。これに対して、図６（ｂ）に示すように、本実施形態のレイアウトにおいて、幅Ｗ１、Ｗ２を共に５μｍとした場合にも、インク１３は接触面８の全域に濡れた状態となった。同様に、図６（ｃ）に示すように、本実施形態のレイアウトにおいて、幅Ｗ１を５μｍ、Ｗ２を１０μｍとした場合にも、インク１３は接触面８の全域に濡れた状態となった。しかしながら、図６（ｄ）に示すように、本実施形態のレイアウトにおいて、幅Ｗ１を５μｍ、Ｗ２を１５μｍとした場合には、インク１３が接触面８の全域には濡れず、中央部に固まった状態となった。
【００４０】
このように、親液性領域９の幅Ｗ１に対して撥液性領域１０の幅Ｗ２を３倍までにすると、インク１３が濡れる領域が接触面８の一部となる。この場合でも、撥液性領域１０に跨るようにインク１３が濡れていることから、ある程度上記効果を得ることができるものの、好ましくは幅Ｗ１に対してＷ２が３倍未満となるようにすると好ましい。したがって、本実施形態では、幅Ｗ１に対して幅Ｗ２が３倍未満となるようにしており、例えば幅Ｗ１が５μｍ、幅Ｗ２が５〜１０μｍとなるようにしている。これにより、より的確に上記効果を得ることが可能となる。
【００４１】
なお、ここでは親液性領域９の幅Ｗ１を５μｍとした場合について説明したが、これ以下もしくはこれ以上の寸法であっても良い。ただし、親液性領域９については電気伝導性が良好ではない部分であることから、幅Ｗ１を５μｍ以下にするのが好ましい。現状、パターン形成限界として少なくとも３μｍ程度の寸法までは形成できており、少なくともそのパターン形成限界の寸法程度まで幅Ｗ１を小さくできるが、上記した効果についてはパターン形成限界に限らず得られるものである。したがって、親液性領域９が形成されていてインクが濡れる状態であれば、幅Ｗ１については特に制限はなく、０μｍよりも大きければよい。
【００４２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して電気伝導性を得つつ、強い接合強度を得る部位の対象を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４３】
上記第１実施形態では、有機半導体薄膜３とソース電極４およびドレイン電極５との接触部分を対象として本発明の一実施形態を適用した。これに対して、本実施形態では、有機半導体薄膜３の厚みを稼ぐ際に、有機半導体薄膜３を複数回のインク塗布によって形成する場合において、各層間において電気伝導性を得つつ、強い接合強度が得られるようにする。
【００４４】
すなわち、有機半導体薄膜３を複数層によって構成する場合に、図８に示すように、下地となる下層の部分の表面を接触面２０として、この接触面２０やその周囲の下地層に紫外線照射を施すことで親液性領域２１と撥液性領域２２を構成する。そして、これら親液性領域２１と撥液性領域２２のレイアウトを、第１実施形態で説明した親液性領域９と撥液性領域１０のレイアウトと同様とする。
【００４５】
このようにすれば、有機半導体薄膜３を複数回のインクの塗布による複数層の重ね合わせによって形成して膜厚を稼ぐ際に、各層間が電気伝導性を得つつ、強い接合強度を得ることができる接合とすることが可能となる。このように、第１の膜を有機半導体としつつ、その上に第２の膜として有機半導体を成膜する際においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
なお、ここでは第１の膜を有機半導体としつつ、その上に第２の膜として有機半導体を成膜する場合について説明したが、第１の膜を金属としつつ、第２の膜も金属とする場合についても、同様の構成を適用できる。
【００４７】
例えば、ソース電極４やドレイン電極５もしくはゲート電極７の厚みを稼ぐ際に、これらの電極４、５、７を複数回のインク塗布によって形成する場合において、各層間において電気伝導性を得つつ、強い接合強度が得られるようにする。すなわち、ソース電極４やドレイン電極５もしくはゲート電極７を複数層によって構成する場合にも、図８と同様、接触面２０を親液性領域２１と撥液性領域２２によって構成する。そして、これら親液性領域２１と撥液性領域２２のレイアウトを、第１実施形態で説明した親液性領域９と撥液性領域１０のレイアウトと同様とする。これにより、第１の膜を金属としつつ、第２の膜も金属とする場合についても、上記と同様の効果を得ることができる。なお、ソース電極４やドレイン電極５もしくはゲート電極７などを構成するための金属は、表面が親液性で構成されることから、ＳＡＭ処理を行うことで撥液性ＳＡＭ層を形成したのち、紫外線照射を行うことで親液性領域９と撥液性領域１０を構成することになる。
【００４８】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して有機半導体薄膜３とソース電極４およびドレイン電極５との形成位置を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４９】
図９に示すように、本実施形態では、基材１の上に形成された絶縁膜２の上に、互いに離間してソース電極４およびドレイン電極５が形成されており、ソース電極４およびドレイン電極５の上にこれらを跨ぐように有機半導体薄膜３が形成されている。そして、有機半導体薄膜３の上にゲート絶縁膜６が形成されており、ゲート絶縁膜６の上にゲート電極７が形成されている。
【００５０】
このような構造では、ソース電極４やドレイン電極５と有機半導体薄膜３との間の接触面において、電気伝導性を得つつ、強い接合強度が得られるようにする必要がある。このため、図１０に示すように、ソース電極４やドレイン電極５のうちの有機半導体薄膜３との接触面３０を、図１０に示すように親液性領域３１と撥液性領域３２によって構成する。ソース電極４やドレイン電極５を構成するための金属は、表面が親液性で構成されることから、ＳＡＭ処理を行うことで撥液性ＳＡＭ層を形成したのち、紫外線照射を行うことで親液性領域３１と撥液性領域３２を構成する。そして、これら親液性領域３１と撥液性領域３２のレイアウトを、第１実施形態で説明した親液性領域９と撥液性領域１０のレイアウトと同様とする。
【００５１】
このように、本実施形態では、ソース電極４およびドレイン電極５と有機半導体薄膜３とを接触面３０で接合する際に、接触面３０を基本的には親液性領域３１で構成しつつ、親液性領域３１の間に撥液性領域３２が配置されるようにしている。このような構成としても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
したがって、第１の膜に相当するソース電極４およびドレイン電極５の上に第２の膜に相当する有機半導体薄膜３を形成するにあたり、これらの間の電気伝導性を良好にしつつ、強い接合強度を得ることが可能となる。つまり、第１の膜を金属としつつ、その上に第２の膜として有機半導体を成膜する場合についても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。勿論、有機半導体が備えられる有機半導体装置であれば、トランジスタ以外のものについても本発明を適用することができる。
【００５４】
例えば、上記各実施形態では、トップゲートボトムコンタクト構造を例に挙げて説明したが、ボトムゲートトップコンタクト構造の有機半導体トランジスタを有する有機半導体装置に本発明を適用することもできる。
【００５５】
また、上記各実施形態では、第１の膜や第２の膜の一例を示した。しかしながら、各実施形態で示したのは一例に過ぎない。すなわち、インク塗布によって有機半導体薄膜上に有機半導体薄膜を形成する場合や、金属上に金属を形成する場合、有機半導体薄膜上に金属を形成する場合、金属上に有機半導体薄膜を形成する場合、それぞれ、第１の膜や第２の膜として適用しても良い。例えば、金属上に金属を形成する例としては、ソース電極４やドレイン電極５もしくはゲート電極７の厚みを稼ぐ場合に限らず、これらそれぞれに電気的に接続される引き出し配線を形成するような場合にも、本発明を適用できる。
【００５６】
さらに、接触面に形成する親液性領域と撥液性領域のレイアウト例として格子状のものを挙げて説明したが、他のレイアウトであっても良い。
【００５７】
例えば、図１１に示すように、親液性領域９を複数の短冊状として、それを平行に並べたることで縞状に配置し、親液性領域９の間に撥液性領域１０が配置されたレイアウトとしても良い。この場合、縞状とする親液性領域９の長手方向は、どの方向に向けられていても良く、例えば図１に示す有機半導体トランジスタの紙面垂直方向や紙面左右方向のいずれであっても良い。
【００５８】
また、図１２に示すように、親液性領域９を同心円状に配置し、その間に撥液性領域１０が配置されるようにしても良い。その場合、２つの円状の親液性領域９を備え、外周側の親液性領域９が接触面の全域にわたるように形成されるようにしても良いし、３つ以上の円状の親液性領域９を同心円状に配置し、各親液性領域９の間に撥液性領域１０が配置されるようにしても良い。さらに、図１２に示す同心円状に配置された親液性領域９を複数個アレイ状に配置しても良い。同様に、図１３に示すように、渦巻状に親液性領域９が配置されるレイアウトとしても良い。この場合も、接触面の全域に親液性領域９が配置されるようにしても良いし、複数個アレイ状に配置しても良い。
【００５９】
さらに、図１４に示すように、親液性領域９を格子状としつつ、その格子とされる撥液性領域１０が千鳥状とされるようにしても良い。また、格子とされる撥液性領域１０の形状は四角形である必要はなく、例えば図１５に示すようにドット状（円形状）であっても良い。
【００６０】
なお、本明細書において、親液性とは、塗布するインクが濡れたときにそのインクの表面と下地表面との成す接触角が６０度以上となることを示している。また、撥液性とは、塗布するインクが濡れたときにそのインクの表面と下地表面との成す接触角が１０度以下となることを示している。
【符号の説明】
【００６１】
１                基材
３                有機半導体薄膜
４                ソース電極
５                ドレイン電極
６                ゲート絶縁膜
７                ゲート電極
８、２０、３０    接触面
９、２１、３１    親液性領域
１０、２２、３２  撥液性領域
１１              撥液性ＳＡＭ層
１３              インク
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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