(57)【要約】【課題】有機ＦＥＴにおいて、実効的にトランジスタ特性を左右するキャリヤトラップを減少させ、有機半導体層中の電気的性質を大きく向上させること。【解決手段】基板１１上に、ゲート電極１４と、ゲート絶縁膜１５と、ソース電極１２と、ドレイン電極１３と、少なくとも前記ソース電極１２とドレイン電極１３との間のチャネル領域１７に配置された有機半導体層１６とを備えた有機電界効果トランジスタの製造方法であって、有機半導体性化合物を含む溶液を前記基板１１上の少なくともチャネル形成領域に塗布し乾燥させて、膜厚分布がチャネル領域１７の中心部の膜厚に対して３０％以内である前記有機半導体層１６を形成することを特徴とする有機電界効果トランジスタの製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、ソース電極と、ドレイン電極と、少なくとも前記ソース電極とドレイン電極との間のチャネル領域に配置された有機半導体層とを備えた有機電界効果トランジスタの製造方法であって、
有機半導体性化合物を含む溶液を前記基板上の少なくともチャネル形成領域に塗布し乾燥させて、膜厚分布がチャネル領域の中心部の膜厚に対して３０％以内である前記有機半導体層を形成することを特徴とする有機電界効果トランジスタの製造方法。
【請求項２】
前記チャネル形成領域に塗布した前記溶液において、最も低い高さをｈ１、最も高い高さをｈ２としたとき、ｈ１は０ではなく、かつｈ２／ｈ１の比が２以下である請求項１に記載の有機電界効果トランジスタの製造方法。
【請求項３】
前記高さｈ１と高さｈ２との関係が、前記チャネル形成領域への前記溶液の滴下量を制御することにより制御される請求項２に記載の有機電界効果トランジスタの製造方法。
【請求項４】
前記高さｈ１と高さｈ２との関係が、前記チャネル形成領域表面を親液パターニング処理する、あるいはチャネル形成領域の周囲を撥液パターニング処理することにより制御される請求項２に記載の有機電界効果トランジスタの製造方法。
【請求項５】
前記高さｈ１と高さｈ２との関係が、前記チャネル形成領域の周辺にバンクまたは溝を形成して前記溶液の塗布領域の形状を規定することにより制御される請求項２に記載の有機電界効果トランジスタの製造方法。
【請求項６】
前記チャネル形成領域に塗布した前記溶液が、前記基板の加熱により乾燥される請求項１〜５のいずれか１つに記載の有機電界効果トランジスタの製造方法。
【請求項７】
前記高さｈ１が１〜３０００μｍ、前記高さｈ２が１〜６０００μｍである請求項２〜６のいずれか１つに記載の有機電界効果トランジスタの製造方法。
【請求項８】
前記請求項１〜７のいずれか１つに記載の有機電界効果トランジスタの製造方法によって製造され、前記有機半導体層は、前記チャネル領域における膜厚の分布が、チャネル領域中心部の膜厚に対して３０％以内である有機電界効果トランジスタ。
【請求項９】
前記有機半導体層は、イオン化ポテンシャルが４〜６ｅＶの有機半導体性化合物からなる請求項８に記載の有機電界効果トランジスタ。
【請求項１０】
前記有機半導体層の前記チャネル領域中心部の膜厚が５０〜５００ｎｍである請求項８または９に記載の有機電界効果トランジスタ。
【請求項１１】
前記ソース電極およびドレイン電極が、前記有機半導体層の周縁部よりも内側に配置された請求項８〜１０のいずれか１つに記載の有機電界効果トランジスタ。
【請求項１２】
前記ソース電極、ドレイン電極およびチャネル領域を包囲するバンクまたは溝をさらに備え、このバンクまたは溝の内側領域に前記有機半導体層が形成されている請求項８〜１０のいずれか１つに記載の有機電界効果トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界効果トランジスタおよびその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、分子配向性に高い均一性を有する有機半導体層を備えた有機電界効果トランジスタおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機半導体を利用した有機電界効果トランジスタ（以下、有機ＦＥＴと称する場合がある）を使用するＩＣ技術が提案されている。この技術の主な利点は、簡単な製造方法および柔軟な基板との互換性である。これらの利点は、コストの安いＩＣ技術への使用を期待することができ、例えばスマート・カード、ＲＦタグ、ディスプレイ等への用途に適している。
【０００３】
有機ＦＥＴとしては、基板１上に、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース／ドレイン電極および有機半導体層を有するものがある（例えば特許文献１参照）。この有機ＦＥＴは、基板上の一部にゲート電極を形成し、ゲート電極および基板をゲート絶縁膜により覆い、ゲート電極に対応する領域を挟むようにゲート絶縁膜上にソース／ドレイン電極を形成し、ソース／ドレイン電極およびゲート絶縁膜を有機半導体層により覆う構造を有している。
【０００４】
ところで、有機半導体層が、ペンタセンに代表されるような低分子系の有機半導体性化合物（以下、低分子系化合物と略称する）からなる場合、溶解性が乏しいため、真空蒸着法によって製膜されることが多い。一方、高分子系の有機半導体性化合物（以下、高分子系化合物と略称する）は溶解性が高く、具体的にはポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ）、Ｆ８Ｔ２に代表されるフルオレンビチオフェンの共重合体、ポリ（フェニレンビニレン）等では、低分子系化合物と比べて溶解性に優れ、印刷法で製膜することが可能でるため、有機ＦＥＴを大気圧下で低コストにて製造することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
印刷法で塗布製膜する場合、有機半導体性化合物を溶媒に溶解させた溶液を塗布、乾燥させて膜を作製している。前記溶液が滴下された液滴は、溶媒が気化蒸発して乾燥する過程において、その周縁部における蒸発が中央部における蒸発よりも速いため、最も蒸発の速い周縁側から膜化する。周縁側から膜化する過程で、液滴は縮むことが許されなくなり（ピニング現象）、変形し、結果として周縁側へと溶媒および溶質の対流が起きる。その結果、溶質は液滴が初期に乾燥し始める周縁に集中し、最終的にリング状の膜が形成される（コーヒーのしみ現象：非特許文献１参照）。このような現象が起こることによって、液滴が乾燥した膜は、膜厚が周縁部で厚く、中心部付近で薄くなるという膜厚ムラが発生する。また、場合によっては、膜厚が薄くなった部分では基板が露出し、膜の無い部分が発生することもある。
有機半導体層に生じた膜厚ムラは、キャリヤ移動効率の不均一性等に繋がり、膜が無い部分が生じた場合はキャリヤ移動を絶つことに繋がり、膜およびそれを用いるデバイスの性能を低下させる原因となる。
【０００６】
また、このような問題に加えて、低分子系化合物では、一般に化合物自身の凝集力が強く、そのため、インクジェット法やディスペンサー法、スクリーン印刷のような方法で単純に製膜すると、溶媒蒸発によって核生成が多数生じ、サブミクロンサイズの微小な核の集合体が分散しただけの、膜としての均一性および連続性がほとんどない状態となってしまう。また、高分子系化合物の場合、低分子系化合物と比べて厳密な分子配列の秩序性は要求されないが、上述のように膜厚ムラや膜の不連続部分が発生した場合は、電界効果移動度特性の低下を招く。低分子系や高分子系に関わらず、有機ＦＥＴでは有機半導体層の膜厚の均一性を確保することは極めて重要である。
【０００７】
また、前記ピニング現象による不均一な膜厚の塗膜形成を起こさせない方法として、表面自由エネルギーの大きい液滴を低表面自由エネルギー基板に塗布する方法がある。この場合、上記ピニング現象は起こらず、液滴の乾燥と共に液滴中心に溶質が移動し限りなく一点に集まることとなる。しかしながら、この方法では、一点に無秩序に分子集合した状態であり、結晶性や膜の連続性を確保することは不可能である。
【０００８】
有機ＦＥＴのトランジスタ特性を向上させるためには、有機半導体層の膜の均一性および連続性を高め、かつ膜内部での有機分子の配列の秩序性を高め、できるだけキャリヤのホッピング伝導をスムーズに行えるようにすることが重要である。有機半導体層は、膜厚ムラがある状態では局所的に電圧やキャリヤが集中してしまい、また微集合体が分散した状態では不連続な微結晶間をキャリヤが伝導することができず、特性を発現することが不可能である。キャリヤ伝導をスムーズにさせるためには、印加電圧の均一化、キャリヤトラップとなる微結晶間の界面や分子配列の乱れた箇所のない、均一性の高い膜を作製する必要がある。
【０００９】
【特許文献１】特願２００３−５２０８８２号公報
【非特許文献１】表面科学２４（２）、９０−９７  ２００３.
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、鋭意検討の結果、実効的にトランジスタ特性を左右するキャリヤトラップを減少させ、有機半導体層中の電気的性質を大きく向上させる方法を見出すことで本発明をするに至った。
すなわち、本発明は、有機ＦＥＴにおける有機半導体層を形成するに際して、塗布溶液の形状を制御することで均一性の高い膜を形成し、結果、有機半導体層のキャリヤ移動特性を向上させ、有機半導体層の半導体特性を最大限に発揮させることを主たる目的とする。
【００１１】
かくして本発明によれば、基板上に、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、ソース電極と、ドレイン電極と、少なくとも前記ソース電極とドレイン電極との間のチャネル領域に配置された有機半導体層とを備えた有機電界効果トランジスタの製造方法であって、有機半導体性化合物を含む溶液を前記基板上の少なくともチャネル形成領域に塗布し乾燥させて、膜厚分布がチャネル領域の中心部の膜厚に対して３０％以内である前記有機半導体層を形成する有機電界効果トランジスタの製造方法が提供される。
また、本発明の別の観点によれば、前記有機電界効果トランジスタの製造方法にて製造された有機電界効果トランジスタが提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、実効的にトランジスタ特性を左右するキャリヤトラップを減少させ、有機半導体層中の電気的性質が大きく向上した有機電界効果トランジスタが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の有機電界効果トランジスタの製造方法は、基板上に、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、ソース電極と、ドレイン電極と、少なくとも前記ソース電極とドレイン電極との間のチャネル領域に配置された有機半導体層とを備えた有機電界効果トランジスタの製造方法であって、有機半導体性化合物を含む溶液を前記基板上の少なくともチャネル形成領域に塗布し乾燥させて、膜厚分布がチャネル領域の中心部の膜厚に対して３０％以内である前記有機半導体層を形成することを特徴とする。
【００１４】
つまり、本発明では、有機ＦＥＴにおける有機半導体層を形成するに際して、チャネル形成領域内に塗布した液滴の高低差を制御することで、液滴の蒸発速度の分布を抑えることにより、上述したようにチャネル領域における膜厚分布が、チャネル領域中心部の膜厚に対して３０％以内であり、均一性、連続性および結晶性の良い有機半導体層を形成する。
ここで、有機半導体層が形成されたチャネル領域とは、有機ＦＥＴにおけるソース電極とドレイン電極の間であり、実効的にキャリヤ移動に作用する領域のことである。また、チャネル形成領域とは、有機半導体層が形成される前のソース・ドレイン電極間またはこの電極間に対応する領域を意味する。
【００１５】
本発明において、有機半導体化合物を含む溶液（以下、溶液または液滴と称する場合がある）が塗布される領域は、チャネル形成領域内のみに限定されていても、チャネル形成領域とその周辺を含んでいてもよい。なお、塗布した液滴がチャネル形成領域からはみ出していても、チャネル形成領域外に形成された塗布膜はキャリヤ移動に作用しない部分として無視することができる。
【００１６】
本発明では、上述のように基板上の少なくともチャネル形成領域に液滴を滴下した後、これを乾燥させて有機半導体層を形成する際、チャネル形成領域内の液滴の蒸発速度を均一化するための具体的な方法として、例えば図１に示すようにチャネル形成領域１７ａ内における液滴１６ａの最も低い高さｈ１と最も高い高さｈ２との関係が、ｈ１は０ではなく、かつｈ２（分子）／ｈ１（分母）を２以下に制御することが挙げられる。なお、図１はボトムゲート／ボトムコンタクト型有機ＦＥＴの製造過程における基板上に液滴を滴下した状態を示している。
このような液滴の最も低い高さｈ１と最も高い高さｈ２との関係は、図２〜図４に示すような他の構造の有機ＦＥＴの製造過程にも適用される。なお、図２〜図４はボトムゲート／トップコンタクト型、トップゲート／ボトムコンタクト型および他のボトムゲート／ボトムコンタクト型の有機ＦＥＴの製造過程における基板上に液滴を滴下した状態をそれぞれ示している。なお、有機ＦＥＴの各種構造等について詳しくは後述する。
【００１７】
前記ｈ２／ｈ１が２より大きい場合、液滴の乾燥速度の分布差によって均一性、連続性および結晶性の低い有機半導体層となってしまう。また、ｈ１が０の場合、上述の膜厚分布が３０％を越える膜厚ムラの大きい有機半導体層となってしまう。なお、液滴の最も低い高さｈ１が０の場合とは、チャネル形成領域が部分的に液滴によって満たされず露出している状態や、チャネル形成領域内に液滴周縁部が存在し液滴の高さが０の状態である。
前記高さｈ1としては１〜３０００μｍ、好ましくは１〜２０００μｍであり、高さｈ２としては１〜６０００μｍ、好ましくは１〜４０００μｍである。６０００μｍ以上の液滴高さでは、実質的な有機半導体の素子サイズの上限である５００μｍ□サイズで半導体層を形成した場合、溶液濃度との兼ね合いから半導体層の膜厚が５００ｎｍを超えてしまう。また、親撥液パターニング処理によって５００μｍ□サイズの半導体形成領域に６０００μｍより高い高さの液滴を形成すると、被塗布物表面で液滴の安定状態が保てないために、好ましくない。
【００１８】
前記高さｈ１と高さｈ２との関係（ｈ１≠０、ｈ２／ｈ１≦２）は、以下の（i）〜（iii）の方法により制御される。
（i）チャネル形成領域への液滴の滴下量を制御する。この場合、１箇所の滴下位置から液滴を所定量滴下する、あるいは滴下位置をずらしながら所定量の液適を複数回に分けて滴下する（多段滴下する）するようにしてもよい。
（ii）チャネル形成領域表面を親液パターニング処理する、あるいはチャネル形成領域の周囲を撥液パターニング処理し、その後、親液パターニング処理されたチャネル形成領域、あるいは撥液パターニング処理された内側のチャネル形成領域に液滴を所定量滴下する。ここで、撥液パターニング処理とは、被塗布物表面を撥液性のフッ素系またはアルキル系化合物にてパターン状に処理することであり、撥液パターニング処理した領域には液滴がはじかれて塗布されない。また、親液パターニング処理とは、被塗布物表面を親液性の化合物を用いて、あるいは波長１００〜２００ｎｍの真空紫外光を照射してパターン状に処理することであり、親液パターニング処理した領域は液滴の濡れ性が向上する。このように液滴の濡れ性を区別して塗布液滴を所定領域内に限定して製膜することができる。それぞれ、親撥液パターニングに用いる化合物とは、樹脂化合物やシランカップリング化合物のことである。
（iii）チャネル形成領域の周囲に前記バンクまたは溝を形成し、バンクまたは溝にて囲まれた内側のチャネル形成領域に液滴を滴下して塗布領域の形状を規定する。
前記（i）〜（iii）における液滴の基板上への塗布は、ディスペンサーを用いて行うことができる。
【００１９】
本発明において、基板上に塗布した液滴の乾燥方法は、基板を加熱することにより行うことが、乾燥装置の簡便性の観点から好ましい。また、赤外線ランプ照射による加熱方法では、半導体化合物分子が振動励起されてしまい結晶化を抑制するため、好ましくない。
基板の加熱温度としては６０〜２５０℃、液滴の乾燥時間としては１〜３０分間が適当である。
以下、具体的に本発明における各種構造の有機ＦＥＴおよびその製造工程について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（実施形態１）
図５は本発明のボトムゲート／ボトムコンタクト型有機ＦＥＴを示しており、（ｂ）は平面図、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
この有機ＦＥＴ１０は、図１における液滴１６ａを乾燥して有機半導体層１６を製膜したものであって、正方形の基板１１と、基板１１上に形成された長方形のゲート電極１４と、ゲート電極１４および基板１１を覆うゲート絶縁膜１５と、ゲート絶縁膜１５上におけるゲート電極１４の長手方向両端の上方位置に形成された矩形状のソース電極１２およびドレイン電極１３と、ソース電極１２およびドレイン電極１３とこれらの間のチャネル領域１７よりも広い範囲を円形状に被覆する有機半導体層１６とを備える。
円形状の有機半導体層１６は、その中心がチャネル領域１７の中心とほぼ一致しており、チャネル領域１７の中心部分における有機半導体層１６の膜厚Ｔ1は５０〜５００ｎｍの範囲内にあり、ソース・ドレイン電極１２、１３よりも外側の周縁部はやや盛り上がっている。また、チャネル領域１７における膜厚分布は、膜厚Ｔ1が５０ｎｍのとき３５〜６５ｎｍであり、膜厚Ｔ1が５００ｎｍのとき３５０〜６５０ｎｍである。
【００２１】
この有機ＦＥＴ１０における有機半導体層１６を形成する際、図１に示すように、ソース・ドレイン電極１２、１３が表面に形成されたゲート絶縁膜１５上において、ソース・ドレイン電極１２、１３、電極間のチャネル形成領域１７ａおよびこれらの周囲にわたって液滴１６ａが円形状に滴下される。このとき、チャネル形成領域１７ａにおいて、液滴１６ａの最も低い高さｈ１は各電極１２、１３に接する位置であり、最も高い高さｈ２はチャネル形成領域の中心位置であり、前記（i）または（ii）の方法を用いて０＜ｈ２／ｈ１≦２となるように液滴を滴下することができる。なお、液滴の滴下前に予め基板を加熱しておくことにより、基板上に滴下された液滴は乾燥して図５に示す有機半導体層１６が形成される。
【００２２】
（実施形態２）
図６は本発明のボトムゲート／トップコンタクト型有機ＦＥＴを示しており、（ｂ）は平面図、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
この有機ＦＥＴ２０は、図２における液滴２６ａを乾燥して有機半導体層２６を製膜したものであって、正方形の基板２１と、基板２１上に形成された長方形のゲート電極２４と、ゲート電極２４および基板２１を覆うゲート絶縁膜２５と、ゲート絶縁膜２５上におけるゲート電極２４の上方位置を広い範囲で被覆するように形成された円形状の有機半導体層２６と、有機半導体層２６上におけるゲート電極２４の長手方向両端の上方位置に形成された矩形状のソース電極２２およびドレイン電極２３とを備える。
円形状の有機半導体層２６は、その中心がソース・ドレイン電極２２、２３間のチャネル領域２７の中心とほぼ一致しており、チャネル領域２７の中心部分における有機半導体層２６の膜厚Ｔ2は５０〜５００ｎｍの範囲内にあり、ソース・ドレイン電極２２、２３よりも外側の周縁部はやや盛り上がっている。また、チャネル領域２７における膜厚分布は、膜厚Ｔ2が５０ｎｍのとき３５〜６５ｎｍであり、膜厚Ｔ2が５００ｎｍのとき３５０〜６５０ｎｍである。
【００２３】
この有機ＦＥＴ２０における有機半導体層２６を形成する際、図２に示すように、ソース・ドレイン電極が表面に形成されていないゲート絶縁膜２５上において、ゲート電極２４およびこれらの周囲にわたる領域に対応する領域に液滴２６ａが円形状に滴下される。図６中の符号２７ａはチャネル形成領域である。この場合、チャネル形成領域２７ａにおいて、液滴２６ａの最も低い高さｈ１はチャネル長方向の端部位置であり、最も高い高さｈ２はチャネル形成領域の中心位置であり、前記（i）または（ii）の方法を用いて０＜ｈ２／ｈ１≦２となるように液滴を滴下することができる。なお、液滴の滴下前に予め基板を加熱しておくことにより、基板上に滴下された液滴は乾燥して図６に示す有機半導体層２６が形成され、その後、有機半導体層２６上のチャネル形成領域２７ａの両側にソース・ドレイン電極２２、２３が形成される。
【００２４】
（実施形態３）
図７は本発明のトップゲート／ボトムコンタクト型有機ＦＥＴを示しており、（ｂ）は平面図、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
この有機ＦＥＴ３０は、図３における液滴３６ａを乾燥して有機半導体層３６を製膜したものであって、正方形の基板３１と、基板３１上に形成された矩形状のソース電極３２およびドレイン電極３３と、ソース電極３２およびドレイン電極３３とこれらの間のチャネル領域３７よりも広い範囲を円形状に被覆する有機半導体層３６と、有機半導体層３６および基板３１を覆うゲート絶縁膜３５と、ゲート絶縁膜３５上におけるソース・ドレイン電極３２、３３およびチャネル領域３７の上方位置に形成された長方形のゲート電極３４とを備える。
円形状の有機半導体層３６は、その中心がチャネル領域３７の中心とほぼ一致しており、チャネル領域３７の中心部分における有機半導体層３６の膜厚Ｔ3は５０〜５００ｎｍの範囲内にあり、ソース・ドレイン電極３２、３３よりも外側の周縁部はやや盛り上がっている。また、チャネル領域３７における膜厚分布は、膜厚Ｔ3が５０ｎｍのとき３５〜６５ｎｍであり、膜厚Ｔ3が５００ｎｍのとき３５０〜６５０ｎｍである。
【００２５】
この有機ＦＥＴ３０における有機半導体層３６を形成する際、図３に示すように、ソース・ドレイン電極３２、３３が表面に形成された基板３１上において、ソース・ドレイン電極３２、３３、電極間のチャネル形成領域３７ａおよびこれらの周囲にわたって液滴３６ａが円形状に滴下される。このとき、チャネル形成領域３７ａにおいて、液滴３６ａの最も低い高さｈ１は各電極３２、３３に接する位置であり、最も高い高さｈ２はチャネル形成領域の中心位置であり、前記（i）または（ii）の方法を用いて０＜ｈ２／ｈ１≦２となるように液滴を滴下することができる。なお、液滴の滴下前に予め基板を加熱しておくことにより、基板上に滴下された液滴は乾燥して図７に示す有機半導体層３６が形成され、その後、有機半導体層３６上にゲート絶縁膜３５が形成され、ゲート絶縁膜３５上にゲート電極３４が形成される。
【００２６】
（実施形態４）
図８は図５とは異なる本発明のボトムゲート／ボトムコンタクト型有機ＦＥＴを示しており、（ｂ）は平面図、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
この有機ＦＥＴ４０は、図４における液滴４６ａを乾燥して有機半導体層４６を製膜したものであって、正方形の基板４１と、基板４１上に形成された長方形のゲート電極４４と、ゲート電極４４および基板４１を覆うゲート絶縁膜４５と、ゲート絶縁膜４５上におけるゲート電極４４の長手方向両端の上方位置に形成された矩形状のソース電極４２およびドレイン電極４３と、ソース・ドレイン電極４２、４３およびこれらの間のチャネル領域４７を包囲する長方形のバンク４８と、バンク４８の内側領域に形成された有機半導体層４６とを備える。
バンク４８は樹脂等で形成された液滴溜めである。
有機半導体層４６は、バンク４８の内側領域と同じ長方形であり、その中心がチャネル領域１７の中心とほぼ一致しており、チャネル領域４７の中心部分における有機半導体層４６の膜厚Ｔ4は５０〜５００ｎｍの範囲内にあり、その周縁部はやや盛り上がっている。また、チャネル領域４７における膜厚分布は、膜厚Ｔ4が５０ｎｍのとき３５〜６５ｎｍであり、膜厚Ｔ4が５００ｎｍのとき３５０〜６５０ｎｍである。
【００２７】
この有機ＦＥＴ４０における有機半導体層４６を形成する際、図４に示すように、ゲート絶縁膜４５上のソース・ドレイン電極４２、４３および電極間のチャネル形成領域４７ａを包囲するように予め形成されたバンク４８の内側領域を満たすように、液滴４６ａが滴下される。このとき、チャネル形成領域４７ａにおいて、液滴３６ａの最も低い高さｈ１は各電極４２、４３に接する位置であり、最も高い高さｈ２はチャネル形成領域の中心位置であり、前記（iii）の方法を用いて０＜ｈ２／ｈ１≦２となるように液滴を滴下することができる。なお、液滴の滴下前に予め基板を加熱しておくことにより、基板上に滴下された液滴は乾燥して図８に示す有機半導体層４６が形成される。
【００２８】
本発明において、有機ＦＥＴの構造は上述のボトムゲート／ボトムコンタクト型構造、ボトムゲート／トップコンタクト型構造およびトップゲート／ボトムコンタクト型構造が挙げられ、製造プロセスの簡便性、有機半導体層の耐性の点から、特にボトムゲート／ボトムコンタクト型構造が好ましい。
また、図４および図８では、ボトムゲート／ボトムコンタクト型有機ＦＥＴにおけるゲート絶縁膜４５上にバンク４８を形成して有機半導体層４６の形状を制御した場合を例示したが、バンク４８を形成した位置に溝を形成して有機半導体層の形状を制御してもよい。
以下、本発明における有機ＦＥＴの各構成要素および形成方法等について説明する。
【００２９】
＜有機半導体層＞
有機半導体層は有機半導体性化合物からなる。
有機半導体性化合物は、イオン化ポテンシャルが４ｅＶ以上６ｅＶ以下であることが好ましい。イオン化ポテンシャルが４ｅＶより小さいと酸化されやすく大気中での材料の安定性が乏しくなる場合がある。逆にイオン化ポテンシャルが６ｅＶより大きいとキャリヤ移動の効率が低下する場合がある。より好ましいイオン化ポテンシャルは、４．２〜５．８ｅＶである。ここで、イオン化ポテンシャルは、大気中光電子分光法で測定することができる。
【００３０】
有機半導体性化合物としては、３〜１０個のベンゼン環を縮合させた環数３〜１０のオリゴアセン、チオフェンを３〜１０個繰り返した環数３〜１０のオリゴチオフェン、ベンゼンを３〜１０個繰り返した環数３〜１０のオリゴフェニレン、ベンゼンおよびビニレンを１〜１０個繰り返したオリゴフェニレンビニレン、ベンゼンおよびチオフェンを１〜１０個繰り返したオリゴフェニレンチオフェンの化合物およびそれらの誘導体が挙げられる。具体的には、アントラセン（５．８ｅＶ）、ナフタセン（５．７ｅＶ）、ペンタセン（５．２ｅＶ）、クォーターチオフェン（５．８ｅＶ）、セキシチオフェン（５．４ｅＶ）、等が挙げられる（括弧内はイオン化ポテンシャル）。一方、誘導体としては、１，２，３，４，６，１１−ヘキサプロピルナフタセン（５．７ｅＶ）、６，１３−ビス（メチルチオ）ペンタセン（５．３ｅＶ）、α，ω−ジヘキシルークォーターチオフェン（５．８ｅＶ）、等が挙げられる。
また、フラーレン（Ｃ６０）等のフラーレン系化合物も好ましい。
また、有機半導体性化合物は、その前駆体に由来する化合物であってもよい。前駆体としては、上記した化合物のいずれの形でもよい。たとえば、６，１３−Ｎ−スルフィニルーアセトアミドーペンタセン、Ｎ−スルフィニル−ターシャル−ブチルカルバメート−ペンタセン、６，１３−テトラクロローフェニルペンタセンが挙げられる。
また、高分子系化合物として、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）のようなポリ（アルキルチオフェン）、Ｆ８Ｔ２のようなフルオレンビチオフェン共重合体、ポリ（フェニレンビニレン）も好ましい。
【００３１】
本発明において、有機半導体層は上述のようにディスペンサーを用いた塗布法により形成することができる。この際、有機半導体性化合物を溶媒に対して０．０５〜０．５重量％の割合で混合して塗布溶液を調製することが好ましい。有機半導体性化合物の混合割合が０．０５重量％より少ないと膜形成に供給される化合物分子数が少なすぎて所望の膜厚が得られ難く、一方０．５重量％より多いと化合物分子数が多すぎて核生成の制御が困難となる場合があるため好ましくない。塗布溶液中の有機半導体性化合物のより好ましい混合割合は０．０５〜０．４重量％である。
【００３２】
有機半導体化合物を含む溶液に用いられる溶媒としては、有機半導体性化合物の溶解性および溶媒沸点が高いものが好ましい。具体的には、溶媒１００ｇあたり有機半導体化合物を０．１ｍｇ以上溶解する溶媒が好ましく、５０℃以上の沸点を有する溶媒が好ましい。例えば、溶媒として、ベンゼン、トルエン、ｐ−キシレン等の芳香族炭化水素、クロロホルム、ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、１，２−ジクロロエチレン等の脂肪族ハロゲン化炭化水素、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼン等の芳香族ハロゲン化炭化水素、アニソール、アニリン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ヘキサン、デカン、酢酸ベンジル、酢酸ブチルカルビトール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルカルビトール、エタノール等が挙げられる。
【００３３】
＜基板＞
基板は、絶縁性であれば特に限定されないが、有機ＦＥＴの製造段階で寸法変化の少ないものが好ましい。具体的には、合成石英基板、ガラス基板、プラスチック基板、シリコン基板等が挙げられる。また、基板コストを低減させ、かつ可撓性を有するデバイスを得る場合は、折り曲げ可能なプラスチック基板が好ましく、例えばポリエーテルスルホン基板、ポリイミド基板、ポリエチレンテレフタレート基板等が挙げられる。
【００３４】
＜ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極＞
ゲート、ソースおよびドレイン電極の材料は、特に限定されず、当該分野で公知の材料をいずれも使用できる。具体的には、金、白金、銀、銅、アルミニウム等の金属；チタン、タンタル、タングステン等の高融点金属；高融点金属とのシリサイド、ポリサイド等；ｐ型またはｎ型ハイドープシリコン；ＩＴＯ、ＮＥＳＡ等の導電性金属酸化物；ＰＥＤＯＴのような導電性高分子が挙げられる。
各電極の膜厚は、特に限定されるものではなく、通常トランジスタに使用される膜厚（例えば３０〜２００ｎｍ）に適宜調整することができる。
これらの電極は、電極材料に応じて蒸着、スパッタ、印刷等の方法により形成することができる。
【００３５】
ソース・ドレイン電極は、図１〜図８では、一定間距離（チャネル間距離）をもって向かい合って配置された対向型の場合を例示したが、図９に示すような櫛歯型であってもよい。つまり、ソースおよびドレイン電極２、３をそれぞれ同じ櫛歯型に形成し、ソース側とドレイン側の各櫛歯を一定のチャネル間距離をもって組み合わせたように配置して、複数のチャネル領域を形成するようにしてもよい。
【００３６】
＜ゲート絶縁膜＞
ゲート絶縁膜としては、特に限定されず、当該分野で用いられる材料の膜を使用できる。具体的には、シリコン酸化膜（熱酸化膜、低温酸化膜：ＬＴＯ膜等、高温酸化膜：ＨＴＯ膜）、シリコン窒化膜、ＳＯＧ膜等の絶縁膜；ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、強誘電体または反強誘電体膜；ＳｉＯＦ系膜、ＳｉＯＣ系膜もしくはＣＦ系膜または塗布で形成するＨＳＱ（ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ）系膜（無機系）、ＭＳＱ（ｍｅｔｈｙｌ  ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ）系膜、ＰＡＥ（ｐｏｌｙａｒ  ｙｌｅｎｅ  ｅｔｈｅｒ）系膜、ポーラス系膜もしくはＣＦ系膜または多孔質膜等の低誘電体膜等が挙げられる。
ゲート絶縁膜の膜厚は、特に限定されるものではなく、通常有機電界効果トランジスタに使用される膜厚（例えば５０〜５００ｎｍ）に適宜調整することができる。
また、ゲート絶縁膜は、その種類に応じて蒸着、スパッタ、印刷等の方法により形成することができる。
【００３７】
＜バンク＞
バンクの材料は、特に限定されるものではなく例えば酸化シリコン、窒化シリコン、ポリシリコン、アモルファスシリコン等の無機化合物材料、イミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂、ウレタン樹脂、メタクリル樹脂、フッ素樹脂、ビニル樹脂、ノボラック樹脂、ビスアジド、キノンアジド、ポリスチレン等の有機材料が挙げられる。
バンクの膜厚は、特に限定されるものではなく、例えば、０．１〜５０μｍに適宜調整することができる。
バンクは、無機化合物材料を利用する場合にはスパッタ法やＣＶＤ法によって、また有機化合物材料を利用する場合はスピンコート法、スプレーコード、ロールコート、ディップコート等の各種塗布法によって形成可能である。バンクのパターン形成は、フォトリソグラフィーにより形成することができる。
バンクは、チャネル領域およびソース・ドレイン電極の表面を覆うことなくそれらの周囲を額縁状に囲むような位置に形成されればよく、形状は特に限定されず円状、矩形状等のいずれでもよい。
また、バンクは、例えばＣＦ4プラズマ処理等によって適宜撥液処理を施されてもよい。
【実施例】
【００３８】
（実施例１）
図５に示すボトムゲート／ボトムコンタクト型有機ＦＥＴを以下のようにして作製した  。
まず、シリコンからなる基板１上にクロムを蒸着し、膜厚５０ｎｍのゲート電極４を形成した。
次に、酸化シリコンのスパッタによりゲート絶縁膜５を３００ｎｍ堆積した後、クロム１０ｎｍ、金４０ｎｍの順に蒸着を行い、通常のリソグラフィー技術によりソースおよびドレイン電極２、３を形成した。このとき、ソース・ドレイン電極２、３のサイズは、ともに２０μｍ×５００μｍの矩形状であり、チャネル長に相当するソース・ドレイン電極間は５０μｍである。なお、クロムは金の密着性をあげるために挿入した。
続いて、得られた基板（積層体）のチャネル形成領域を含むゲート絶縁膜表面を、波長１７２ｎｍの真空紫外光で１０分間照射し、ゲート絶縁膜表面を親液化処理した。
【００３９】
次に、６０℃に加熱した親液化処理後の基板におけるゲート絶縁膜表面のチャネル形成領域に、１，２，３，４，６，１１−ヘキサプロピルナフタセン（ＨＰナフタセン〔ＣＡＳ  Ｎｏ．１８１５５−９６〕：関東化学製）の０．１重量％のトルエン溶液をディスペンサー(武蔵エンジニアリング株式会社製)を用いて１００ｐｌで１１滴、５０μｍずつ滴下位置をずらしながら多段滴下した（図１参照）。多段滴下することで、隣り合う液滴と液滴は下部で繋がってソース・ドレイン電極２、３およびチャネル形成領域を完全に覆う一つの液滴１６ａとなった。なお、図１（ｂ）に示すように、ゲート絶縁膜１５の表面は、平面的に見た円形の液滴１６ａが存在する領域が前記親液化処理されている。
【００４０】
多段滴下終了後、直ちにチャネル形成領域１７ａにおける液滴１６ａの最も低い高さｈ１と最も高い高さｈ２を基板横方向からズームレンズを用いて測定した。高さｈ１は１００μｍ、高さｈ２は１８０μｍであった。よって、高さｈ１とｈ２の関係は、ｈ２／ｈ１＝１．８である。
６０℃に加熱された基板上の液滴１６ａを多段滴下終了から５分間乾燥することにより、図５に示すような有機半導体膜１６であるＨＰナフタセン膜を形成し、チャネル長５０μｍ、チャネル幅５００μｍの有機ＦＥＴを作製した。
この有機ＦＥＴのチャネル領域１７における有機半導体層１６の膜厚を段差計測定装置（日本ビーコ株式会社製）を用いて測定したところ、中心部の膜厚は２５０ｎｍであり、この周辺の最も薄い部分で２００ｎｍ、最も厚い部分で３００ｎｍであった。よって、有機半導体層１６の膜厚分布は、チャネル領域中心部の膜厚（２５０ｎｍ）に対して３０％以内の±２０％であり、有機半導体層１６はチャネル領域全体において膜厚２００〜３００ｎｍで均一に膜成長したことがわかった。
【００４１】
その後、ソース・ドレイン電極２、３の表面を被覆した有機半導体層１６を削り取ることで、ソース／ドレイン電極のコンタクトをとった。
ソース電圧−４０Ｖで、ゲート電圧を３０Ｖから−５０Ｖまで−２Ｖ毎に変化させ、ソース／ドレイン電極の間の電流（Ｉｄ）を測定した。これより求めた電界効果移動度μはは４．７×１０-2ｃｍ2／Ｖｓ、オン／オフ比＝５桁であり、良好な性能が得られた。ここで、オン／オフ比はトランジスタ特性を評価するＩｄ（ソース／ドレイン間電流）−Ｖｇ（ゲート印加電圧）測定における、Ｉｄの最大値および最小値の比をとったものである。また、ＸＲＤ測定を株式会社リガク製の装置を用いて行った。結果、２θ＝６．９°（面間隔ｄ＝１．２８ｎｍ）、１３．８°（ｄ＝０．６４ｎｍ）にシャープな（００１）、（００２）回折が観測された。これにより、有機半導体層１６はＨＰナフタセンが高度に結晶化したものであることがわかった。
【００４２】
（比較例１）
液滴の滴下位置を８０μｍずつずらして７滴滴下したこと以外は実施例１と同じ条件で有機半導体層を製膜し、有機ＦＥＴを作製した。なお、液滴の滴下直後において、液滴の高さを実施例１と同様の方法で測定したところ、最も低い高さｈ１は６０μｍ、最も高い高さｈ２は１４０μｍであった。よって、高さｈ１とｈ２の関係は、ｈ２／ｈ１≒２．３である。
この有機ＦＥＴの有機半導体層におけるチャネル領域の膜厚を実施例１と同様の方法により測定したところ、中心部の膜厚は３３０ｎｍであり、この周辺の最も薄い部分で２０ｎｍであり、最も厚い部分で４００ｎｍであった。よって、チャネル領域における有機半導体層の膜厚分布は、中心部の膜厚に対して３０％を超える３９％であり、膜厚ムラが大きいことがわかった。
また、実施例１と同様の方法により有機ＦＥＴのトランジスタ特性を評価したところ、μ＝７．１ｘ１０-3ｃｍ2／Ｖｓ、オン／オフ比＝４桁であり、実施例１よりも特性は低下した。また、ＸＲＤ測定では、２θ＝６．９°（面間隔ｄ＝１．２８ｎｍ）に（００１）回折のみが観測された。（００２）の高次の回折が観測されなかったことから、実施例１よりも有機半導体層の分子配列の秩序性が低下していることが分かった。
実施例１および比較例１の結果から、塗布液滴の高低差を制御することによって、膜厚の均一性、結晶性を向上させることができ、結果として良好なトランジスタ特性を得られることが判明した。
【００４３】
（実施例２）
有機半導体層を形成する前に、ソース／ドレイン電極サイズを２０μｍ×１５０μｍの矩形状としたこと以外は実施例１と同様の方法で基板（積層体）を作製した。
続いて、得られた基板を、波長１７２ｎｍの真空紫外光を１０分間照射し、ゲート絶縁膜表面全体を親液化処理した。親液化処理した基板を、（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリエトキシシラン（ＨＦＴＨＴＥＳ〔ＣＡＳ  Ｎｏ．１０１９４７−１６−４〕：関東化学製）０．５ｍｌとともにテフロン（登録商標）るつぼに入れて１２０℃で２時間加熱することにより、基板全面にＨＦＴＨＴＥＳ膜を形成して撥液化処理を行った。
続いて、処理基板上に、基板のチャネル形成領域を開口する直径３００μｍの開口部を有するメタルマスクを固定し、１７２ｎｍの真空紫外光を３０分間照射して、チャネル形成領域のＨＦＴＨＴＥＳ膜を除去して親液化処理した。
【００４４】
上述のように親液および撥液パターニング処理を行った基板を１５０℃に加熱し、ペンタセン（ＣＡＳ  Ｎｏ．１３５−４８−８：アルドリッチ製）の０．３重量％の１，２，４−トリクロロベンゼン溶液を、基板のチャネル形成領域にディスペンサーを用いて２００ｎＬ滴下した。液滴は親液パターニング処理されたチャネル形成領域に留まった。
滴下直後の液滴の高さを実施例１と同様の方法により測定したところ、最も低い高さｈ１は１．７ｍｍ、最も高い高さｈ２は１．８ｍｍであった。よって、高さｈ１とｈ２の関係は、ｈ２／ｈ１≒１．１である。
【００４５】
１５０℃に加熱された基板上の液滴を滴下終了から５分間乾燥することにより、チャネル長５０μｍおよびチャネル幅１５０μｍのチャネル領域のみに有機半導体膜であるペンタセン膜を形成し、有機ＦＥＴを作製した。
この有機ＦＥＴのチャネル領域における有機半導体層の膜厚を実施例１と同様の方法により測定したところ、膜厚４００ｎｍで均一に膜成長していた。よって、有機半導体層の膜厚分布は、チャネル領域中心部の膜厚に対して３０％以内の０％であった。
【００４６】
この有機ＦＥＴのトランジスタ特性を実施例１と同様の方法により評価したところ、μ＝４．１ｘ１０-1ｃｍ2／Ｖｓ、オン／オフ比＝６桁であった。ＸＲＤ測定では、２θ＝６．１（ｄ＝１．４５ｎｍ）、１２．３°（ｄ＝０．７２ｎｍ）、１８．５°（０．４８ｎｍ）に（００１）、（００２）、（００３）回折が観測された。これにより有機半導体層はペンタセンが高度に結晶化したものであることがわかった。
【００４７】
（実施例３）
液滴の滴下量を３０ｎＬに変更したこと以外は実施例２と同じ条件で有機半導体層を製膜して有機ＦＥＴを作製した。
チャネル領域に溜まった滴下直後の液滴の高さを実施例１と同様の方法により測定したところ、最も低い高さｈ１は３００μｍ、最も高い高さｈ２は４００μｍであった。よって、高さｈ１とｈ２の関係は、ｈ２／ｈ１≒１．３である。
この有機ＦＥＴのチャネル領域にみに形成された有機半導体層の膜厚を実施例１と同様の方法により測定したところ、膜厚１８０ｎｍで均一に膜成長していた。よって、有機半導体層の膜厚分布は、チャネル領域中心部の膜厚に対して３０％以内の０％であった。
実施例１と同様の方法により有機ＦＥＴのトランジスタ特性を評価したところ、μ＝２．７ｘ１０-1ｃｍ2／Ｖｓ、オン／オフ比＝６桁であった。ＸＲＤ測定では、２θ＝６．１（ｄ＝１．４５ｎｍ）、１２．３°（ｄ＝０．７２ｎｍ）、１８．５°（０．４８ｎｍ）に（００１）、（００２）、（００３）回折が観測された。これにより有機半導体層はペンタセンが高度に結晶化したものであることがわかった。
【００４８】
（比較例２）
液滴の滴下量を２ｎＬとしたこと以外は実施例２と同じ条件で有機半導体層を製膜して有機ＦＥＴを作製した。
チャネル領域に滴下直後の液滴の高さを実施例１と同様の方法により測定したところ、最も低い高さｈ１は０、最も高い高さｈ２は１２０μｍであった。この場合、チャネル形成領域内に液滴の周縁部がきて液滴の高さが０の状態であった。よって、高さｈ１とｈ２の関係は、ｈ２／ｈ１＝０である。
この有機ＦＥＴの有機半導体層の膜厚を実施例１と同様の方法により測定したところ、中心部の膜厚は４００ｎｍであり、この周辺の最も薄い部分は２００ｎｍであり、最も厚い部分は１．２μｍであった。よって、チャネル領域における有機半導体層の膜厚分布は、中心部の膜厚に対して３０％を超える２００％であり、膜厚ムラが大きいことがわかった。特に、親液・撥液パターニング境界では膜厚が厚く、中央部に向かうにつれて薄くなっていた。
実施例１と同様の方法で有機ＦＥＴのトランジスタ特性を評価したところ、μ＝６．６ｘ１０-2ｃｍ2／Ｖｓ、オン／オフ比＝５桁であり、実施例２よりも特性は低下した。  ＸＲＤ測定では、２θ＝６．１（ｄ＝１．４５ｎｍ）、１２．３°（ｄ＝０．７２ｎｍ）に（００１）、（００２）回折が観測された。これにより比較例２の有機半導体層は実施例２よりもペンタセンの結晶性が低下していることがわかった。
【００４９】
実施例２、３および比較例２の結果から、塗布液滴の高低差を制御することによって、膜厚の均一性、結晶性を向上させることができ、結果として良好なトランジスタ特性が得られることがわかった。
【００５０】
（実施例４）
有機半導体層を形成する前に、チャネル長１５０μｍ、チャネル幅１５０μｍに変更したこと以外は実施例２と同様の方法で基板（積層体）を作製した。
続いて、得られた基板にノボラック樹脂をスピンコートし、フォトリソグラフィー法を用いることで、チャネル形成領域およびソース・ドレイン電極を囲むように幅５μｍおよび厚さ３μｍのバンクを形成した（図８参照）。
次に、このバンク併設基板を、Ｏ2、ＣＦ4プラズマ処理を行い、バンクのみを撥液化し、その他の基板表面を親液化した。
続いて、親液化および撥液化処理を施したバンク併設基板を６０℃に加熱し、ＨＰナフタセンの２重量％のトルエン溶液を加熱した前記基板のチャネル形成領域にディスペンサーを用いて５５ｐＬ滴下した。液滴は撥液処理したバンクにせき止められるようにチャネル形成領域内に留まった。
【００５１】
チャネル領域に滴下直後の液滴の高さを実施例１と同様の方法により測定したところ、最も低い高さｈ１は３μｍであり、最も高い高さｈ２は６μｍであった。よって、高さｈ１とｈ２の関係は、ｈ２／ｈ１＝２である。
この有機ＦＥＴの有機半導体層の膜厚を実施例１と同様の方法により測定したところ、中心部の膜厚は１００ｎｍであり、バンクに接している部分が１２０ｎｍで最も厚く、それ以外は膜厚１００ｎｍで均一であった。よって、チャネル領域における有機半導体層の膜厚分布は、中心部の膜厚に対して３０％以内の２０％であり、有機半導体層は均一な膜厚で膜成長したことがわかった。
この有機ＦＥＴのトランジスタ特性を実施例１と同様の方法で評価したところ、μ＝１．７ｘ１０-2ｃｍ2／Ｖｓ、オン／オフ比＝４桁であった。ＸＲＤ測定では、２θ＝６．９°（面間隔ｄ＝１．２８ｎｍ）、１３．８°（ｄ＝０．６４ｎｍ）にシャープな（００１）、（００２）回折が観測された。これにより有機半導体層はＨＰナフタセンが高度に結晶化したものであることがわかった。
【００５２】
（比較例３）
ディスペンサーからの液滴の滴下量を７０ｐＬとしたこと以外は実施例４と同様の条件で有機半導体層を製膜して有機ＦＥＴを作製した。
この場合、チャネル形成領域での液滴の滴下直後の最も低い高さｈ１は３μｍであり、最も高い高さｈ２は６．５μｍであった。
この有機ＦＥＴの有機半導体層の膜厚を実施例１と同様の方法により測定したところ、中心部の膜厚は８５ｎｍであり、バンクに接している部分が１７０ｎｍで最も厚く、それ以外は膜厚８５ｎｍで均一であった。よって、チャネル領域における有機半導体層の膜厚分布は、中心部の膜厚に対して３０％を越える１００％であり、有機半導体層はバンク付近が極端に厚くなっていた。
【００５３】
この有機ＦＥＴのトランジスタ特性を実施例１と同様の方法にて評価したところ、μ＝４．７ｘ１０-3ｃｍ2／Ｖｓ、オン／オフ比＝３桁であった。ＸＲＤ測定では、２θ＝６．９°（面間隔ｄ＝１．２８ｎｍ）に（００１）回折のみしか観測されなかった。これにより比較例３の有機半導体層は実施例４よりもＨＰナフタセンの結晶性が低下していることがわかった。
【００５４】
実施例４および比較例３の結果から、溶液塗布の高低差を制御することによって、膜厚の均一性、結晶性を向上させることができ、その結果トランジスタ特性が向上した有機ＦＥＴが得られることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態１の有機ＦＥＴの製造過程において液滴を基板上に滴下した状態を示し、（ｂ）は平面図であり、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】本発明の実施形態２の有機ＦＥＴの製造過程において液滴を基板上に滴下した状態を示し、（ｂ）は平面図であり、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】本発明の実施形態３の有機ＦＥＴの製造過程において液滴を基板上に滴下した状態を示し、（ｂ）は平面図であり、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明の実施形態４の有機ＦＥＴの製造過程において液滴を基板上に滴下した状態を示し、（ｂ）は平面図であり、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】実施形態１の有機ＦＥＴを示し、（ｂ）は平面図、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】実施形態２の有機ＦＥＴを示し、（ｂ）は平面図、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】実施形態３の有機ＦＥＴを示し、（ｂ）は平面図、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】実施形態４の有機ＦＥＴを示し、（ｂ）は平面図、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】本発明の有機ＦＥＴにおける櫛歯型ソース・ドレイン電極を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５６】
２  櫛歯型ソース電極
３  櫛歯型ドレイン電極
１１、２１、３１、４１  基板
１２、２２、３２、４２  対向型ソース電極
１３、２３、３３、４３  対向型ドレイン電極
１４、２４、３４、４４  ゲート電極
１５、２５、３５、４５  ゲート絶縁膜
１６、２６、３６、４６  有機半導体層
１６ａ、２６ａ、３６ａ、４６ａ  有機半導体性化合物を含む溶液（液滴）
１７、２７、３７、４７  チャネル領域
１７ａ、２７ａ、３７ａ、４７ａ  チャネル形成領域
４８  バンク
ｈ１  チャネル形成領域における液滴の最低高さ
ｈ２  チャネル形成領域における液滴の最高高さ
Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3、Ｔ4  チャネル領域の中心部分における有機半導体層の膜厚
【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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