(57)【要約】【課題】ゲート電極の絶縁層をフレキシビリティに優れ、かつ、高誘電率にし、また、効率よくスピンコート法等による形成ができる薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタの製造方法を提供する。【解決手段】  薄膜有機トランジスタ１の基板２の上面には、ゲート電極３を覆うようにして、ゲート絶縁層４が設けられている。このゲート絶縁層４は、金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物、または、金属−アセチルアセトナート系化合物から合成した溶液をスピンコートして形成している。そして、このゲート絶縁層４には、ジルコニアまたはチタニアまたはジルコニア／チタニア固溶体含んでいるか、チタン酸バリウムを含んでいる。【選択図】図１
2008147410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されたゲート電極と、そのゲート電極の上に形成されたゲート絶縁層と、当該ゲート絶縁層の上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、そのソース電極およびドレイン電極の少なくとも一部を覆う半導体層とを備えた薄膜トランジスタであって、
前記ゲート絶縁層が金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物、または、金属−アセチルアセトナート系化合物を出発原料とする有機無機ハイブリッド膜で形成されていることを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項２】
基板上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、そのソース電極およびドレイン電極の少なくとも一部を覆う半導体層と、当該半導体層を覆うゲート絶縁層と、当該ゲート絶縁層の上に形成されたゲート電極とを備えた薄膜トランジスタであって、
前記ゲート絶縁層が金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物、または、金属−アセチルアセトナート系化合物を出発原料とする有機無機ハイブリッド膜で形成されていることを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項３】
前記ゲート絶縁層がジルコニアまたはチタニアまたはジルコニア／チタニア固溶体を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記ゲート絶縁層がチタン酸バリウムを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜トランジスタ。
【請求項５】
前記半導体層が有機半導体で形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の薄膜トランジスタ。
【請求項６】
前記基板がフレキシブル基板で形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の薄膜トランジスタ。
【請求項７】
基板上に形成されたゲート電極と、そのゲート電極の上に形成されたゲート絶縁層と、当該ゲート絶縁層の上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、そのソース電極およびドレイン電極の少なくとも一部を覆う半導体層とを備えた薄膜トランジスタの製造方法であって、
基板上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、
前記ゲート電極形成工程で形成された前記ゲート電極を覆うように、前記基板上にゲート絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層形成工程で形成された前記ゲート絶縁層上に、ソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成するソース・ドレイン電極形成工程と、
前記ソース電極とドレイン電極との間の前記ゲート絶縁層表面に半導体層を形成する半導体層形成工程とから構成されているトランジスタの製造方法において、
前記ゲート絶縁層が金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物、または、金属−アセチルアセトナート系化合物を出発原料として薄膜形成されることを特徴とするトランジスタの製造方法。
【請求項８】
基板上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、そのソース電極およびドレイン電極の少なくとも一部を覆う半導体層と、当該半導体層を覆うゲート絶縁層と、当該ゲート絶縁層の上に形成されたゲート電極とを備えた薄膜トランジスタの製造方法であって、
基板上にソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成するソース・ドレイン電極形成工程と、
前記ソース電極とドレイン電極との間の前記基板表面に半導体層を形成する半導体層形成工程と、
前記半導体層形成工程で形成された前記半導体層を覆うように、前記基板上にゲート絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層形成工程で形成された前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程とから構成されているトランジスタの製造方法において、
前記ゲート絶縁層が金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物、または、金属−アセチルアセトナート系化合物を出発原料として薄膜形成されることを特徴とするトランジスタの製造方法。
【請求項９】
前記ゲート絶縁層がジルコニアまたはチタニアまたはジルコニア／チタニア固溶体を含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１０】
前記ゲート絶縁層は、ジルコニウムメタクリレート（ＺｒＭＡ）またはチタニウム(IV)オキシアセチルアセトネート（ＴｉＯ(Ｃ５Ｈ７Ｏ２)2）をエタノールまたは２−メトキシエタノールに溶解させた後、ヒドラジンまたはアルキルヒドラジンと水の混合物を加えて加水分解し、溶媒除去した濃縮溶液を、塗布法を用いて成膜したことを特徴とする請求項７乃至９の何れかに記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１１】
前記ゲート絶縁層は、ジルコニウムメタクリレート（ＺｒＭＡ）とチタニウム(IV)オキシアセチルアセトネート（ＴｉＯ(Ｃ５Ｈ７Ｏ２)2）を適量、エタノールまたは２−メトキシエタノールに溶解させた後、ヒドラジンまたはアルキルヒドラジンと水の混合物を加えて加水分解し、溶媒除去した濃縮溶液を、塗布法を用いて成膜したことを特徴とする請求項７乃至９の何れかに記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１２】
前記ゲート絶縁層は、成膜後に紫外線照射を行うことを特徴とする請求項７乃至１１の何れかに記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１３】
前記ゲート絶縁層がバリウム・チタン複合アルコキシドから合成したチタン酸バリウムを含むことを特徴とする請求項７乃至１２の何れかに記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１４】
前記ゲート絶縁層は、バリウム・チタン複合アルコキシドをエタノールまたは２−メトキシエタノールに溶解させた後、ヒドラジンまたはアルキルヒドラジンと水の混合物を加えて加水分解し、溶媒除去した濃縮溶液を、塗布法を用いて成膜したことを特徴とする請求項７、８または１３の何れかに記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１５】
前記半導体層が有機半導体で形成されていることを特徴とする請求項７乃至１４の何れかに記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項１６】
前記基板がフレキシブル基板で形成されていることを特徴とする請求項７乃至１５の何れかに記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタ及びその製造方法に関し、詳細には、ゲート絶縁層に有機無機ハイブリッド膜を使用した薄膜トランジスタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機ＥＬやフィルム液晶、電子ペーパ等の明るくて見やすいフレキシブルディスプレイを実現するために、フレキシブルディスプレイの各画素には、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）を備えたアクティブ駆動回路が埋め込まれている。その中でも有機半導体を用いた有機ＴＦＴは、常温で作製することができ、かつフレキシブルなプラスチック基板上にも低コストで形成できるものとして期待されている。
【０００３】
このような有機ＴＦＴでは、ゲート絶縁層に無機系材料の絶縁層を用いた場合、高い誘電率は得られるが、フレキシビリティは乏しい。一方、ポリイミド等の有機材料を用いた場合には、フレキシビリティを得ることはできるが、誘電率が無機系材料よりも低いため、膜厚を厚くしなければならなかった。
【０００４】
そこで、ゲート絶縁層を有機無機複合絶縁材料で形成して、ゲート絶縁層にフレキシビリティと高誘電率を持たせることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載の有機無機複合絶縁材料の製造方法では、有機高分子またはその溶液と金属アルコキシドまたはその溶液との混合溶液を出発原料とし、有機高分子の存在下で金属アルコキシドをゾルーゲル反応させることにより、有機無機複合絶縁材料を形成するようにしている。この特許文献１に記載の製造方法で製造された有機無機複合絶縁材料は、フレキシビリティに優れ、かつ、ＴＦＴの高性能化を支えうる誘電率及び耐電性を備えている。
【特許文献１】特開２００６−１７９７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＴＦＴの製造時には、有機無機複合絶縁材料をゲート電極の絶縁層として形成するのであるが、特許文献１に記載の製造方法で製造された有機無機複合絶縁材料では、スピンコート法による薄膜形成のし易さが考慮されておらず、効率よくスピンコート法による薄膜形成ができないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、ゲート電極の絶縁層をフレキシビリティに優れ、かつ、高誘電率にし、また、効率よくスピンコート法等の塗布法による薄膜形成ができる薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタ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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の薄膜トランジスタは、基板上に形成されたゲート電極と、そのゲート電極の上に形成されたゲート絶縁層と、当該ゲート絶縁層の上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、そのソース電極およびドレイン電極の少なくとも一部を覆う半導体層とを備えた薄膜トランジスタであって、前記ゲート絶縁層が金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物、または、金属−アセチルアセトナート系化合物を出発原料とする有機無機ハイブリッド膜で形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係る発明の薄膜トランジスタは、基板上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、そのソース電極およびドレイン電極の少なくとも一部を覆う半導体層と、当該半導体層を覆うゲート絶縁層と、当該ゲート絶縁層の上に形成されたゲート電極とを備えた薄膜トランジスタであって、前記ゲート絶縁層が金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物、または、金属−アセチルアセトナート系化合物を出発原料とする有機無機ハイブリッド膜で形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係る発明の薄膜トランジスタは、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記ゲート絶縁層がジルコニアまたはチタニアまたはジルコニア／チタニア固溶体を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に係る発明の薄膜トランジスタは、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記ゲート絶縁層がチタン酸バリウムを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に係る発明の薄膜トランジスタは、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の構成に加え、前記半導体層が有機半導体で形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に係る発明の薄膜トランジスタは、請求項１乃至５の何れかに記載の発明の構成に加え、前記基板がフレキシブル基板で形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、基板上に形成されたゲート電極と、そのゲート電極の上に形成されたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層の上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、そのソース電極およびドレイン電極の少なくとも一部を覆う半導体層とを備えた薄膜トランジスタの製造方法であって、基板上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、前記ゲート電極形成工程で形成された前記ゲート電極を覆うように、前記基板上にゲート絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記絶縁層形成工程で形成された前記ゲート絶縁層上に、ソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成するソース・ドレイン電極形成工程と、前記ソース電極とドレイン電極との間の前記ゲート絶縁層表面に半導体層を形成する半導体層形成工程とから構成され、  前記ゲート絶縁層が金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物、または、金属−アセチルアセトナート系化合物を出発原料として薄膜形成されることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、基板上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、そのソース電極およびドレイン電極の少なくとも一部を覆う半導体層と、当該半導体層を覆うゲート絶縁層と、当該ゲート絶縁層の上に形成されたゲート電極とを備えた薄膜トランジスタの製造方法であって、基板上にソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成するソース・ドレイン電極形成工程と、前記ソース電極とドレイン電極との間の前記基板表面に半導体層を形成する半導体層形成工程と、前記半導体層形成工程で形成された前記半導体層を覆うように、前記基板上にゲート絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、前記絶縁層形成工程で形成された前記ゲート絶縁層上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程とから構成されているトランジスタの製造方法において、前記ゲート絶縁層が金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物、または、金属−アセチルアセトナート系化合物を出発原料として薄膜形成されることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項９に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、請求項７又は８に記載の発明の構成に加え、前記ゲート絶縁層がジルコニアまたはチタニアまたはジルコニア／チタニア固溶体を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１０に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、請求項７乃至９の何れかに記載の発明の構成に加え、前記ゲート絶縁層は、ジルコニウムメタクリレート（ＺｒＭＡ）またはチタニウム(IV)オキシアセチルアセトネート（ＴｉＯ(Ｃ５Ｈ７Ｏ２)2）をエタノールまたは２−メトキシエタノールに溶解させた後、ヒドラジンまたはアルキルヒドラジンと水の混合物を加えて加水分解し、溶媒除去した濃縮溶液を、塗布法を用いて成膜したことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１１に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、請求項７乃至９の何れかに記載の発明の構成に加え、前記ゲート絶縁層は、ジルコニウムメタクリレート（ＺｒＭＡ）とチタニウム(IV)オキシアセチルアセトネート（ＴｉＯ(Ｃ５Ｈ７Ｏ２)2）を適量、エタノールまたは２−メトキシエタノールに溶解させた後、ヒドラジンまたはアルキルヒドラジンと水の混合物を加えて加水分解し、溶媒除去した濃縮溶液を、塗布法を用いて成膜したことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１２に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、請求項７乃至１１の何れかに記載の発明の構成に加え、前記ゲート絶縁層は、成膜後に紫外線照射を行うことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１３に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、請求項７乃至１２の何れかに記載の発明の構成に加え、前記ゲート絶縁層がバリウム・チタン複合アルコキシドから合成したチタン酸バリウムを含むことを特徴とする請求項６に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【００２０】
また、請求項１４に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、請求項７、８または１３の何れかに記載の発明の構成に加え、前記ゲート絶縁層は、バリウム・チタン複合アルコキシドをエタノールまたは２−メトキシエタノールに溶解させた後、ヒドラジンまたはアルキルヒドラジンと水の混合物を加えて加水分解し、溶媒除去した濃縮溶液を、塗布法を用いて成膜したことを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１５に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、請求項７乃至１４の何れかに記載の発明の構成に加え、前記半導体層が有機半導体で形成されていることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１６に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、請求項７乃至１５の何れかに記載の発明の構成に加え、前記基板がフレキシブル基板で形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の請求項１乃至６に係る発明の薄膜トランジスタでは、半導体表面に対する電界効果は、ゲートに印加する電圧を一定とすればゲート絶縁層の誘電率に比例し、厚さに反比例するので、誘電率の高い有機無機ハイブリッド膜を用いることにより、絶縁性を良好に保ちながらゲート絶縁層の厚さを薄くすることができ、極めて大きな電界効果が期待される。また、有機無機ハイブリッド膜をスピンコートにより容易に形成できる。
また、本発明の請求項７乃至１６に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法では、誘電率の高い有機無機ハイブリッド膜をスピンコートにより容易に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の第１の実施形態である薄膜有機トランジスタ１について、図面に基づいて説明する。図１は、第１の実施形態である薄膜有機トランジスタ１の断面図であり、図２は、薄膜有機トランジスタ１の製造方法のフローチャートであり、図３は、基板２の断面図であり、図４は、図３に示す基板２の上面にゲート電極３が形成された状態の断面図であり、図５は、図４に示す基板２の上面にゲート絶縁層４が形成された状態の断面図であり、図６は、図５に示すゲート絶縁層４の上面にソース電極５及びドレイン電極６が形成された状態の断面図であり、図７は、出発原料をジルコニアメタクリレート（ＺｒＭＡ）とした有機無機ハイブリッド材用コーティング液の合成工程を示すフローチャートであり、図８は、出発原料をジルコニアメタクリレート（ＺｒＭＡ）とチタニウム(IV)オキシアセチルアセトネート（ＴｉＯ（Ｃ５Ｈ７Ｏ２）２）とした有機無機ハイブリッド材用コーティング液の合成工程を示すフローチャートである。
【００２５】
はじめに、薄膜有機トランジスタ１の断面構造について説明する。図１に示す薄膜有機トランジスタ１は、ボトムゲート構造の有機ＴＦＴである。薄膜有機トランジスタ１は、フレキシブルな絶縁性材料からなる基板２を備えている。この基板２を構成樹脂で形成する場合の材質としては、例えば、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン），ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），ＰＩ（ポリイミド），ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等が挙げられる。そして、その基板２の上面にはゲート電極３が設けられている。このゲート電極３の材質には、Ａｌ，Ｍｏ，Ａｕ，Ｃｒ等の金属の他、ＩＴＯなどの透明導電材料、ＰＥＤＯＴ（ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン）等の導電性ポリマーが適用可能である。なお、ＰＥＤＯＴは、３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）を高分子量ポリスチレンスルホン酸中で重合してなる導電性ポリマーである。
【００２６】
そして、基板２の上面には、ゲート電極３を覆うようにして、ゲート絶縁層４が設けられている。このゲート絶縁層４は、今回の発明である金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物、または、金属−アセチルアセトナート系化合物を用いて合成したコーティング液をスピンコートして形成している。そして、このゲート絶縁層４には、ジルコニアまたはチタニアまたはジルコニア／チタニア固溶体を含んでいるか、チタン酸バリウムを含んでいる。たとえば、チタニアを含んだゲート絶縁層４では比誘電率が６〜１０程度と、有機材料のみを用いたゲート絶縁膜の比誘電率が３程度であるのに対して、高い値が得られている。
【００２７】
さらに、ゲート絶縁層４の上面には、ソース電極５及びドレイン電極６が、所定のチャネル長の離間幅をもって各々設けられている。このソース電極５及びドレイン電極６の材質には、Ａｌ，Ｍｏ，Ａｕ，Ｃｒ等の金属の他、ＩＴＯなどの透明導電材料、ＰＥＤＯＴ等の導電性ポリマーが適用可能である。そして、ソース電極５及びドレイン電極６との間は、所定のチャネル長が形成されている。なお、チャネル長は、ソース電極５の端面からドレイン電極６の端面までの距離と定義されている。
【００２８】
そして、ソース電極５とドレイン電極６との間には、互いに離間して形成された溝を埋めるように、かつ、ソース電極５及びドレイン電極６の表面を覆うように、有機半導体層７が設けられている。この有機半導体層７の材質は、例えば、ペンタセンまたはナフタセンなどの低分子有機化合物や、ポリチオフェンやポリフェニレンビニレンの高分子有機化合物が挙げられるが、これらの材料に限定されるものではない。
【００２９】
そして、この有機半導体層７は、ゲート絶縁層４を介して、ゲート電極３に対向するようにして配置されている。
【００３０】
なお、薄膜有機トランジスタ１では、ゲート絶縁層４の比誘電率が６〜１０になっているので、一般的な有機材料のみを用いた絶縁層を有する薄膜トランジスタに比べて大きな電界効果が得られるといった長所がある。
【００３１】
次に、上記の構造からなる薄膜有機トランジスタ１の製造方法について説明する。薄膜有機トランジスタ１の製造方法は、図２に示すように、基板２の上面に、ゲート電極３を形成するゲート電極形成工程（Ｓ１１）と、基板２の上面に、ゲート電極３を覆うようにしてゲート絶縁層４を形成するゲート絶縁層形成工程（Ｓ１２）と、ゲート絶縁層４の表面に、ソース電極５及びドレイン電極６を各々形成するソース・ドレイン電極形成工程（Ｓ１３）と、ソース電極５及びドレイン電極６の表面及びその間に有機半導体層７を形成する半導体層形成工程（Ｓ１４）とから構成されている。
【００３２】
この薄膜有機トランジスタ１の製造方法では、はじめに、ゲート電極形成工程（Ｓ１１）を行う。ゲート電極形成工程（Ｓ１１）では、まず、図３に示す基板２を十分に洗浄する。次に、基板２を脱ガスし、図４に示すように、マスク蒸着によってＡｌからなるゲート電極３を基板２上に形成する。なお、この時のマスク蒸着の条件は、真空度は３×１０−４Ｐａであり、基板２の加熱は不要である。こうして、基板２の上面に厚さ６０ｎｍのゲート電極３を形成することができる。
【００３３】
次に、ゲート絶縁層形成工程（Ｓ１２）を行う。ゲート絶縁層形成工程（Ｓ１２）では、図５に示すように、ゲート電極形成工程（Ｓ１１）にて、ゲート電極３が形成された基板２の上面に対し、スピンコート法によって、金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物、または、金属−アセチルアセトナート系化合物から合成した溶液でゲート絶縁層４を形成する。このスピンコート法では、基板２の上面に、金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物または、金属−アセチルアセトナート系化合物から合成した溶液を塗布した後に、基板２を水平に回転させる。その後１５０℃で一定時間（例えば、一時間）乾燥することによって、ゲート絶縁層４を形成することができる。なお、スピンコート法のメリットとしては、ゲート絶縁層４の膜厚を精密に制御し易い点にある。
【００３４】
次に、ソース・ドレイン電極形成工程（Ｓ１３）を行う。このソース・ドレイン電極形成工程では、図６に示すように、マスク蒸着によって、一例として、Ａｕからなるソース電極５と、ドレイン電極６とをゲート絶縁層４の表面に各々形成する。なお、この時のマスク蒸着の条件は、真空度は３×１０−４Ｐａであり、基板２の加熱は不要である。こうして、ゲート絶縁層４の表面に厚さ１００ｎｍのソース電極５及びドレイン電極６を各々形成することができる。
【００３５】
次に、半導体層形成工程（Ｓ１４）を行う。この半導体層形成工程（Ｓ１４）では、図１に示すように、例えば、低分子半導体であるペンタセン（アルドリッチ社製）を真空蒸着によって、ソース電極５及びドレイン電極６の表面と、その間とを覆うようにして有機半導体層７を形成する。この真空蒸着は、周知の真空蒸着装置によって行われ、真空空間で有機半導体を昇華し、ソース電極５及びドレイン電極６の表面及びその間を覆うように有機半導体を製膜して有機半導体層７を形成させるものである。なお、この時の真空蒸着の条件として、真空度は８×１０−５Ｐａであり、基板２の温度が６０℃になるように加熱する。こうして、ソース電極５及びドレイン電極６の表面に厚さ６０ｎｍの有機半導体層７を形成することができる。以上のＳ１１〜Ｓ１４からなる各形成工程によって、図１に示す薄膜有機トランジスタ１を形成することができる。
【００３６】
次に、ゲート絶縁層４に用いる有機無機ハイブリッド材用コーティング液の合成方法について説明する。まず、溶媒にエタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）を用いた有機無機ハイブリッド材用コーティング液の合成方法について説明する。
【００３７】
市販の試薬の多くは不純物として微量の水分を含んでいる。従って作業中の雰囲気はもちろんのこと、使用する溶媒に対しても脱水精製する必要がある。従って、最初に、エタノールの脱水精製を行う。
【００３８】
まず、フラスコに少量のエタノールとマグネシウム金属及び触媒量のヨウ素を入れ２４時間還流を行い、マグネシウムエトキシドを合成した。
Ｍｇ＋２Ｃ２Ｈ５ＯＨ→Ｍｇ（ＯＣ２Ｈ５）２＋Ｈ２
これに精製する市販のエタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）を入れ再び２４時間還流することにより脱水を行った。
Ｍｇ（ＯＣ２Ｈ５）２＋２Ｈ２Ｏ→２Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋Ｍｇ（ＯＨ）２
そしてエタノールの沸点（約７８．５℃）で蒸留して無水エタノールを得た。
【００３９】
次に、図７に示すフローチャートを参照して、溶媒に上記製造方法によって得た無水エタノールを用いた有機無機ハイブリッド材用コーティング液の合成について説明する。まず、上記製造方法によって得た無水エタノールへ出発原料であるジルコニウムメタクリレート（ＺｒＭＡ）を溶解させた（Ｓ２１）。次いで、これを撹拌し（Ｓ２２）、均一な溶液を得た（Ｓ２３）。この溶液に、メチルヒドラジン（アルキルヒドラジンの一種）をジルコニウムメタクリレート（ＺｒＭＡ）に対し６当量、水を２０当量となるように滴下し（Ｓ２４）、加水分解を行った（Ｓ２５）。その後、約８０℃で１６時間還流を行った（Ｓ２６）。次いで、得られた溶液を減圧留去により溶媒を除去し、濃縮させ（Ｓ２７）、ジルコニアナノ粒子・有機ハイブリッド材用コーティング液を得た（Ｓ２８）。尚、この工程では、Ｓ２１〜Ｓ２６までは、乾燥した窒素雰囲気下で行った。
【００４０】
前記コーティング液を、図４に示すゲート電極３が形成された基板２上にスピンコートし（２５００ｒｐｍ，３０ｓｅｃ）、空気中ホットプレート上で１００℃で乾燥させ図５に示す薄膜から構成されたゲート絶縁層４を得た。その後、紫外線を照射し、ゲート絶縁層４の結合を高め、耐久性を向上したジルコニアを含むハイブリッド膜として精製した。尚、紫外線照射は、Ａｒ雰囲気中で紫外線（３０８ｎｍ）を照射した。尚、照射時間の一例としては、１〜３時間程度であればよい。紫外線照射はなくてもよいが、実施することによって配位子の重合が促進され、均質な膜を形成できるという効果がある。
【００４１】
尚、本実施例ではジルコニウムメタクリレート（ＺｒＭＡ）を出発原料とし、溶媒にエタノールを用いて、メチルヒドラジンと水の混合物を加えて加水分解する場合について詳細に説明したが、この組合せに限定されるものでなく、例えば、出発原料としてはチタニウム(IV)オキシアセチルアセトネート（ＴｉＯ(Ｃ５Ｈ７Ｏ２)2）でもよい。その場合には、ゲート絶縁層にチタニアを含むハイブリッド膜が形成される。また、溶媒として２−メトキシエタノール（ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）に溶解させてもよいし、メチルヒドラジンの代わりにヒドラジンまたはその他のアルキルヒドラジンを使用しても、同様のプロセスを適用することができる。その他、これらの組合せを変えて同様のプロセスに適用することにより、誘電率などの特性を調整することが可能である。
【００４２】
次に、ゲート絶縁層４に用いる有機無機ハイブリッド材の第二の合成方法について説明する。この方法では、溶媒に２−メトキシエタノール（ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）を用いて有機無機ハイブリッド材用コーティング液の合成を行っている。
【００４３】
まず、２００℃で乾燥させ水分を除去したモレキュラーシーブ（５Ａ）を未精製の２−メトキシエタノール（ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）に加え２４時間以上放置して２−メトキシエタノール（ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）中の水分や不純物をモレキュラーシーブに吸着させた。その後、その上澄み液を採取し、乾燥窒素雰囲気下、約１２５℃で蒸留することにより精製２−メトキシエタノール（ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）を得た。
【００４４】
次に、図８に示すフローチャートを参照して、溶媒に上記製造方法によって得た２−メトキシエタノール（ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）を用いた有機無機ハイブリッド材用コーティング液の合成について説明する。まず、出発原料であるジルコニウムメタクリレート（ＺｒＭＡ）とチタニウム(IV)オキシアセチルアセトネート（ＴｉＯ（Ｃ５Ｈ７Ｏ２）２）をモル比で「２：１」となるように２−メトキシエタノール（ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）に溶解させた（Ｓ３１）。これを撹拌し（Ｓ３２）、均一な溶液を得た（Ｓ３３）。この溶液に、メチルヒドラジンをジルコニウムメタクリレート（ＺｒＭＡ）に対し６当量、水を２０当量となるように滴下し（Ｓ３４）、加水分解を行った（Ｓ３５）。その後、約１２５℃で２４時間還流を行った（Ｓ３６）。得られた溶液を減圧留去により溶媒を除去し、約０．１Ｍとなるように濃縮溶液を調製し、ジルコニアナノ粒子・有機ハイブリッド材用コーティング液を得た（Ｓ３８）。尚、この工程では、Ｓ３１〜Ｓ３６までは、乾燥した窒素雰囲気下で行った。
【００４５】
前記コーティング液を、図４に示すゲート電極３が形成された基板２上にスピンコートし（２５００ｒｐｍ，３０ｓｅｃ）、空気中ホットプレート上で１００℃で乾燥させ図５に示す薄膜から構成されたゲート絶縁層４を得た。その後、紫外線を照射し、ゲート絶縁層４の結合を高め、耐久性を向上したジルコニア／チタニア固溶体を含むハイブリッド膜として精製した。尚、紫外線照射は、Ａｒ雰囲気中で紫外線（３０８ｎｍ）を照射した。尚、照射時間の一例としては、１〜３時間程度であればよい。紫外線照射はなくてもよいが、実施することによって配位子の重合が促進され、均質な膜を形成できるという効果がある。
【００４６】
尚、本実施例ではジルコニウムメタクリレート（ＺｒＭＡ）とチタニウム(IV)オキシアセチルアセトネート（ＴｉＯ(Ｃ５Ｈ７Ｏ２)2）を出発原料として２：１のモル比で使用し、溶媒に２−メトキシエタノール（ＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）を用いて、メチルヒドラジンと水の混合物を加えて加水分解する場合について詳細に説明したが、この組合せに限定されるものでなく、例えば、出発原料としてはジルコニウムメタクリレート（ＺｒＭＡ）とチタニウム(IV)オキシアセチルアセトネート（ＴｉＯ(Ｃ５Ｈ７Ｏ２)2）のモル比を「１０：１、１：１」など自由に設定することができる。また、出発原料としてバリウム・チタン複合アルコキシドを用いることにより、ゲート絶縁層にチタン酸バリウムを含むハイブリッド膜が形成される。また、溶媒としてエタノールに溶解させてもよいし、メチルヒドラジンの代わりにヒドラジンまたはその他のアルキルヒドラジンを使用しても、同様のプロセスを適用することができる。その他、これらの組合せを変えて同様のプロセスに適用することにより、誘電率などの特性を調整することが可能である。
【００４７】
次に、ゲート絶縁層４に用いる有機無機ハイブリッド材の第三の合成方法について説明する。この方法では、溶媒にエタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）と２−エトキシエタノール（エチレングリコールモノエチルエーテル）の混合溶媒を用いて有機無機ハイブリッド材用コーティング液の合成方法を行っている。
【００４８】
まず、未精製のエタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）と２−エトキシエタノール（エチレングリコールモノエチルエーテル）をそれぞれマグネシウムエトキシドとモレキュラーシーブに加えて蒸留精製した。
【００４９】
次に、図９に示すフローチャートを参照して、溶媒にエタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）と２−エトキシエタノール（エチレングリコールモノエチルエーテル）の混合溶媒を用いた有機無機ハイブリッド材用コーティング液の合成について説明する。まず、バリウム２８６ｍｇとチタンイソプロポキシド（Ｔｉ（ＯｉＰＲ）４）５９２．６ｍｇを、精製したエタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）と２−エトキシエタノール（エチレングリコールモノエチルエーテル）が体積比で「５：１」に混合されている混合溶媒２４ｍｌに溶解させた（Ｓ４１）。その後、約８０℃で２４時間還流を行い、透明な溶液を得た（Ｓ４２）。この溶液に、２−ビニルオキシエタノール（ＣＨ２ＣＨＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）１．４６６ｇを加え（Ｓ４３）、２時間還流を行った（Ｓ４４）。得られた前駆体に１０ｍｌのエタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）で希釈された脱炭酸水１．８７２ｇを加え、加水分解した（Ｓ４５）。その後、約８０℃で２４時間還流を行った（Ｓ４６）。その溶液に、メチルメタクリレート（ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ３）１．０４１ｇとアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）３３ｍｇを加え（Ｓ４７）、チタン酸バリウムナノ粒子・有機ハイブリッド材用コーティング液を得た（Ｓ４８）。
【００５０】
前記コーティング液を、図４に示すゲート電極３が形成された基板２上にスピンコートし（２５００ｒｐｍ，３０ｓｅｃ）、空気中ホットプレート上で１００℃で乾燥させ図５に示す薄膜から構成されたゲート絶縁層４を得た。その後、紫外線を照射し、ゲート絶縁層４の結合を高め、耐久性を向上したチタン酸バリウムを含むハイブリッド膜として精製した。尚、紫外線照射は、Ａｒ雰囲気中で紫外線（３０８ｎｍ）を照射した。尚、照射時間の一例としては、１〜３時間程度であればよい。紫外線照射はなくてもよいが、実施することによって配位子の重合が促進され、均質な膜を形成できるという効果がある。
【００５１】
尚、本実施例ではチタン酸バリウム前駆体溶液に対し脱炭酸水のみで加水分解を行っているが、ヒドラジンまたはアルキルヒドラジンと水の混合物を加えて加水分解してもよい。また、メチルメタクリレート（ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ３）とアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を加えてハイブリッド材用コーティング液としているが、加えなくても構わない。その他、これらの組合せを変えて同様のプロセスに適用することにより、誘電率などの特性を調整することが可能である。
【００５２】
以上説明したように、第１の実施形態である薄膜有機トランジスタ１は、「ボトムゲート構造」の有機ＴＦＴであり、ゲート電極３と有機半導体層７との間のゲート絶縁層４を上記ハイブリッド膜で形成したので、比誘電率が６〜１０程度と高くなり、ゲート絶縁層４を厚くすることなく、比誘電率を高め、且つ、フレキシビリテイを保つことが出来る。また、ゲート絶縁層４が金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物、または、金属−アセチルアセトナート系化合物から合成したハイブリッド膜により形成されているので、凝集を防いで、スピンコートがし易くなる。
【００５３】
次に、第２の実施形態である薄膜有機トランジスタ１０について説明する。図１０は、第２の実施形態である薄膜有機トランジスタ１０の断面図であり、図１１は、薄膜有機トランジスタ１０の製造方法のフローチャートであり、図１２は、基板２の断面図であり、図１３は、図１２に示す基板２の上面にソース電極５及びドレイン電極６が形成された状態の断面図であり、図１４は、図１３に示す基板２の上面にソース電極５及びドレイン電極６が形成された上に有機半導体層７が形成された状態の断面図であり、図１５は、図１４に示す有機半導体層７が形成された上にゲート絶縁層４が形成された状態の断面図である。
【００５４】
はじめに、薄膜有機トランジスタ１０の断面構造について説明する。図１０に示す薄膜有機トランジスタ１０は、「トップゲート構造」の有機ＴＦＴである。薄膜有機トランジスタ１０は、フレキシブルな絶縁性材料からなる基板２を備えている。この基板２をプラスチックで形成する場合の材質としては、例えば、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン），ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），ＰＩ（ポリイミド），ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等が挙げられる。
【００５５】
そして、その基板２の上面には、ソース電極５及びドレイン電極６が、所定のチャネル長の離間幅をもって各々設けられている。このソース電極５及びドレイン電極６の材質には、Ａｌ，Ｍｏ，Ａｕ，Ｃｒ等の金属の他、ＩＴＯなどの透明導電材料、ＰＥＤＯＴ等の導電性ポリマーが適用可能である。なお、チャネル長は、ソース電極５の端面からドレイン電極６の端面までの距離と定義されている。
【００５６】
そして、ソース電極５とドレイン電極６との間には、互いに離間して形成された溝を埋め、かつ、ソース電極５及びドレイン電極６の表面を覆うように、有機半導体層７が設けられている。この有機半導体層７には、低分子半導体材料及び高分子半導体材料が使用できる。低分子半導体材料は、例えば、テトラセン、クリセン、ペンタセン、ピレン、ぺリレン、コロネン等の縮合芳香族炭化水素及びこれらの誘導体、銅フタロシアニン、ルテチウムビスフタロシアニン等のポルフィリンとフタロシアニン化合物の金属錯体などが挙げられる。一方、高分子半導体材料は、Ｐ３ＨＴ（ポリ（３−ヘキシルチオフェン））やＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）等が挙げられる。
【００５７】
さらに、図１５に示すように、有機半導体層７を覆うように、ゲート絶縁層４が設けられている。このゲート絶縁層４には、今回の発明である金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物、または、金属−アセチルアセトナート系化合物から合成した溶液をスピンコートして形成している。そして、このゲート絶縁層４には、ジルコニアまたはチタニアまたはジルコニア／チタニア固溶体含んでいるか、チタン酸バリウムを含んでいる。たとえば、チタニアを含んだゲート絶縁層４では比誘電率が６〜１０程度と、有機材料のみを用いたゲート絶縁膜に比べて高い値となっている。
【００５８】
また、図１０に示すように、ゲート絶縁層４上には、ゲート電極３が設けられている。このゲート電極３の材質には、Ａｌ，Ｍｏ，Ａｕ，Ｃｒ等の金属の他、ＩＴＯなどの透明導電材料、ＰＥＤＯＴ（ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン）等の導電性ポリマーが適用可能である。なお、ＰＥＤＯＴは、３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）を高分子量ポリスチレンスルホン酸中で重合してなる導電性ポリマーである。
【００５９】
次に、以上構造からなる薄膜有機トランジスタ１０の製造方法について説明する。薄膜有機トランジスタ１０の製造方法は、図１１に示すように、基板２の上面に、ソース電極５及びドレイン電極６を各々形成するソース・ドレイン電極形成工程（Ｓ５１）と、ソース電極５及びドレイン電極６の表面及びその間に有機半導体層７を形成する半導体層形成工程（Ｓ５２）と、ゲート絶縁層４を形成するゲート絶縁層形成工程（Ｓ５３）と、ゲート電極３を形成するゲート電極形成工程（Ｓ５４）とから構成されている。以下の説明では、
【００６０】
はじめに、ソース・ドレイン電極形成工程（Ｓ５１）を行う。このソース・ドレイン電極形成工程（Ｓ５１）では、まず、図１２に示す基板２を十分に洗浄する。次に、基板２を脱ガスし、図１３に示すように、マスク蒸着によって、一例としてＡｕからなるソース電極５とドレイン電極６とをゲート絶縁層４の表面に各々形成する。なお、この時のマスク蒸着の条件は、真空度は３×１０−４Ｐａであり、基板２の加熱は不要である。こうして、基板２の表面に厚さ１００ｎｍのソース電極５及びドレイン電極６を各々形成することができる。
【００６１】
次に、半導体層形成工程（Ｓ５２）を行う。この半導体層形成工程（Ｓ５２）では、図１４に示すように、例えば、低分子半導体であるペンタセン（アルドリッチ社製）を、真空蒸着によって有機半導体層７がソース電極５及びドレイン電極６の表面を覆うようにして形成する。この真空蒸着は、周知の真空蒸着装置によって行われ、真空空間で有機半導体を昇華し、ソース電極５及びドレイン電極６の表面及びその間の基板２上に有機半導体を製膜させるものである。なお、この時の真空蒸着の条件として、真空度は８×１０−５Ｐａであり、基板２の温度が６０℃になるように加熱する。こうして、ソース電極５及びドレイン電極６の表面とその間の基板２上に厚さ６０ｎｍの有機半導体層７を形成することができる。
【００６２】
次に、ゲート絶縁層形成工程（Ｓ５３）を行う。このゲート絶縁層形成工程（Ｓ５３）では、図１５に示すように、半導体層形成工程（Ｓ５２）にて、有機半導体層７が形成された基板２の上面に対し、スピンコート法によって、金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物、または、金属−アセチルアセトナート系化合物を用いて作製したハイブリッド膜からなるゲート絶縁層４を形成する。このスピンコート法では、基板２の上面に、金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物または、金属−アセチルアセトナート系化合物を用いて合成したコーティング溶液を塗布した後に、基板２を水平に回転させる。その後１５０℃で一定時間（例えば、一時間）乾燥することによって、ゲート絶縁層４を形成することができる。尚、ゲート絶縁層４（ゲート絶縁膜）の成膜後に紫外線を照射しても良い。紫外線照射をすれば配位子の重合が促進され、均質な膜を形成できるという効果がある。
【００６３】
次に、ゲート電極形成工程（Ｓ５４）を行う。このゲート電極形成工程（Ｓ５４）では、まず、ゲート絶縁層形成工程（Ｓ５３）で形成されたゲート絶縁層４上に、図１０に示すように、マスク蒸着によって、一例としてＡｌからなるゲート電極３を形成する。なお、この時のマスク蒸着の条件は、真空度は３×１０−４Ｐａであり、加熱は不要である。こうして、厚さ６０ｎｍのゲート電極３を形成することができる。
【００６４】
以上説明したように、第２の実施形態である薄膜有機トランジスタ１０は、「トップゲート構造」の有機ＴＦＴであり、ゲート電極３と有機半導体層７との間のゲート絶縁層４を上記ハイブリッド膜で形成したので、比誘電率が６〜１０程度と高くなり、ゲート絶縁層４を厚くすることなく、比誘電率を高め、且つ、フレキシビリティを保つことが出来る。また、ゲート絶縁層４が金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物、または、金属−アセチルアセトナート系化合物から合成したハイブリッド材で形成されているので、凝集を防いで、スピンコートがし易くなる。
【００６５】
次に、図１６乃至図１８を参照して、上記第１及び第２の実施の形態でゲート絶縁層４として使用したハイブリッド膜（薄膜）の誘電率の測定方法について説明する。図１６は、ハイブリッド膜３３にＰｔ電極を形成するためのスパッタリング方法を説明する斜視図であり、図１７は、薄膜（ハイブリッド膜）３３の誘電率測定用の試料３０の斜視図であり、図１８は、試料３０の容量ＣをＬＣＲメータ４０により測定している状態の斜視図である。
【００６６】
まず、図１６及び図１７を参照して、スパッタリングによるハイブリッド膜３３へのＰｔ電極の形成を説明する。はじめに、合成樹脂板やガラス板等の絶縁性の板材からなる基材３１上に、Ｐｔの薄板からなるボトム電極３２が形成されており、当該ボトム電極３２上に、前述のようにスピンコートでゲート絶縁層４として使用したハイブリッド膜３３を形成し、当該ハイブリッド膜３３上に、多数の円形の孔が規則正しく形成されたマスク２３を載置する。そして、下板２１と上枠２２とをねじ２４により固定して、Ｐｔスパッタリングを行い、ハイブリッド膜３３上に主電極３４を複数形成した試料３０を作成する。
【００６７】
図１７に示すように、試料３０は、合成樹脂板やガラス板等の絶縁性の板材からなる基材３１上に、Ｐｔの薄板からなるボトム電極３２が形成されており、当該ボトム電極３２上に、前述のようにスピンコートでハイブリッド膜３３が形成されており、当該ハイブリッド膜３３上に、Ｐｔからなる主電極３４が複数規則正しく形成されている。また、試料３０の上面の一端部には、ボトム電極３２に接続されたボトム電極端子３５が設けられている。
【００６８】
次に、図１８を参照して、ハイブリッド膜３３の比誘電率の測定について説明する。図１８に示すように、試料３０のボトム電極端子３５と主電極３４との間に、ＬＣＲメータ４０を接続して、試料３０の容量Ｃ（Ｆ）を測定する。
【００６９】
そして、以下の式に代入すると、比誘電率εｒが求められる。
εｒ＝ｔ×Ｃ／（π×（ｄ／２）２× ε０）
ただし、εｒ：ハイブリッド膜３３の比誘電率
Ｃ（Ｆ）：測定容量
ｔ（ｍ）：試料（ハイブリッド膜３３）の厚み
ｄ（ｍ）：主電極３４の直径
ε０ ：真空の誘電率
従って、ハイブリッド膜３３の比誘電率は、「ｔ×Ｃ／（π×（ｄ／２）２× ε０）」となる。
【００７０】
上記の方法で、ゲート絶縁層４として使用したハイブリッド膜３３の比誘電率を測定すると、６〜１０となり、良好な誘電特性を示す。
【００７１】
なお、本発明の有機トランジスタ及び薄膜トランジスタの製造方法は、上記の実施形態に限られず、各種の変形が可能なことはいうまでもない。例えば、前記ゲート絶縁層は、金属−アクリレート系化合物、金属−メタクリレート系化合物だけでなく、金属アルコキシド誘導体から合成したコーティング溶液を用いて形成しても良い。この場合にも、良好な誘電特性を示す。さらに、ゲート絶縁層がチタン酸バリウムを含んでも良い。また、ゲート絶縁層４の形成には、スピンコート法以外に、インクジェット法などの塗布法を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明のゲート絶縁層に有機無機ハイブリッド膜を使用した薄膜トランジスタ及びその製造方法は、ボトムゲート構造及びトップゲート構造の薄膜トランジスタ及びその製造方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】第１の実施形態である薄膜有機トランジスタ１の断面図である。
【図２】薄膜有機トランジスタ１の製造方法のフローチャートである。
【図３】基板２の断面図である。
【図４】図３に示す基板２の上面にゲート電極３が形成された状態の断面図である。
【図５】図４に示す基板２の上面にゲート絶縁層４が形成された状態の断面図である。
【図６】図５に示すゲート絶縁層４の上面にソース電極５及びドレイン電極６が形成された状態の断面図である。
【図７】出発原料をジルコニアメタクリレート（ＺｒＭＡ）とした有機無機ハイブリッド材作製用コーティング液の合成工程を示すフローチャートである。
【図８】出発原料をジルコニアメタクリレート（ＺｒＭＡ）とチタニウム(IV)オキシアセチルアセトネート（ＴｉＯ（Ｃ５Ｈ７Ｏ２）２）とした有機無機ハイブリッド材作製用コーティング液の合成工程を示すフローチャートである。
【図９】溶媒にエタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）と２−エトキシエタノール（エチレングリコールモノエチルエーテル）の混合溶媒を用いた有機無機ハイブリッド材用コーティング液の合成工程を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施形態である薄膜有機トランジスタ１０の断面図である。
【図１１】薄膜有機トランジスタ１０の製造方法のフローチャートである。
【図１２】基板２の断面図である。
【図１３】図１２に示す基板２の上面にソース電極５及びドレイン電極６が形成された状態の断面図である。
【図１４】図１３に示す基板２の上面にソース電極５及びドレイン電極６が形成された上に有機半導体層７が形成された状態の断面図である。
【図１５】図１４に示す有機半導体層７が形成された上にゲート絶縁層４が形成された状態の断面図である。
【図１６】ハイブリッド膜３３にＰｔ電極を形成するためのスパッタリング方法を説明する斜視図である。
【図１７】薄膜（ハイブリッド膜）３３の誘電率測定用の試料３０の斜視図である。
【図１８】試料３０の容量ＣをＬＣＲメータ４０により測定している状態の斜視図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 薄膜有機トランジスタ
２ 基板
３ ゲート電極
４ ゲート絶縁層
５ ソース電極
６ ドレイン電極
７ 有機半導体層
１０ 薄膜有機トランジスタ
【図１】
2008147410.tif 000003
【図２】
2008147410.tif 000004
【図３】
2008147410.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008147410.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008147410.tif 000009
【図８】
2008147410.tif 000010
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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