(57)【要約】【課題】基板上に形成された濡れパターンの検査を、簡易にかつ確実に実行する。【解決手段】パターン形成装置は、同一のゲート電極パターンが多数規則的に形成された透明な基板にパターンを形成する。液膜塗布手段は、基板１６に感光性撥液膜１８を塗布可能である。露光装置１０は、基板の裏面側に配置され基板上に塗布された撥液膜をゲート電極１３に応じたパターンに形成する。滴下装置５５は、露光手段が形成した撥液膜パターンを有する基板表面に検査液を滴下する。計測手段５８は、滴下装置が滴下した液滴を検出する。検出手段が検出した液滴に応じて露光装置の形成した撥液膜パターンの良否を判断手段が判断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一のゲート電極パターンが多数規則的に形成された透明な基板にパターンを形成するパターン形成装置において、基板に撥液膜を塗布可能な撥液膜塗布手段と、基板の裏面側に配置され基板上に塗布された撥液膜を前記ゲート電極に応じたパターンに形成する露光手段と、前記露光手段が形成した撥液膜パターンを有する基板表面に検査液を滴下可能な液滴下手段と、この液滴下手段が滴下した液滴を検出する計測手段と、この検出手段が検出した液滴に応じて露光手段の形成した撥液膜パターンの良否を判断する判断手段とを備えることを特徴とするパターン形成装置。
【請求項２】
前記露光手段が形成した撥液膜パターンにおいて、基板上の撥液膜が形成されていない部分に、排他的にソース電極とドレイン電極とを塗布する手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項３】
透明基板と、この透明基板表面に形成されたゲート電極と、このゲート電極および透明基板上を覆って形成されたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜の表面であって前記ゲート電極の上面でない位置に排他的に形成されたソース電極とドレイン電極と、このソース電極およびドレイン電極の端部表面とゲート電極に対応するゲート絶縁膜表面とを連接して形成された半導体層とを有し、前記半導体層は、前記ゲート電極に対応するゲート絶縁膜表面にゲート電極に対応した撥液膜パターンを形成した後にこの撥液膜を除去して形成されており、前記撥液膜パターンは前記ゲート電極とその線幅が実質的に同一に形成されていることを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
【請求項４】
同一のゲート電極パターンを多数規則的に透明な基板に形成するゲート電極形成工程と、このゲート電極および基板の表面にゲート絶縁膜を形成するゲート絶縁膜形成工程と、このゲート絶縁膜の表面に撥液膜を塗布し、基板裏面に設けた露光手段からの光によりゲート電極に応じたパターンを撥液膜で形成する親液・撥液パターン形成工程と、ゲート電極に応じた撥液膜パターンで撥液膜がない部分に排他的にソース電極とドレイン電極とを塗布するソース／ドレイン電極形成工程と、基板上に残存する撥液膜を除去し、この撥液膜除去部分と前記ソース電極およびドレイン電極とを連接する半導体層を形成する工程とを備え、前記親液・撥液パターン形成工程は、露光手段が撥液膜パターンを形成中に基板表面に検査液を滴下し、この検査液の液滴を検出してその大きさを求め、求めた液滴径に応じて露光手段の形成した撥液膜パターンの良否を判断する工程を含むことを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項５】
透明な基板表面に濡れ性を有した撥液膜を形成する撥液膜形成手段と、基板表面から部分的に撥液膜を除去する除去手段と、部分的に撥液膜が除去された基板表面に検査液を滴下する液滴滴下手段と、滴下した液滴径を検出する計測手段とを有することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項６】
前記基板に撥液膜を形成する前にゲート電極を基板上に形成する電極パターン形成手段を有することを特徴とする請求項５に記載のパターン形成装置。
【請求項７】
検査液を滴下する前記液滴滴下手段は、撥液膜が残存する撥液領域と撥液膜が除去された親液領域の双方に検査液を滴下するように制御する制御手段を有することを特徴とする請求項５に記載のパターン形成装置。
【請求項８】
前記除去手段は、光エネルギを基板に照射する露光手段を有することを特徴とする請求項５に記載のパターン形成装置。
【請求項９】
検査液を滴下する液滴滴下手段を基板表面側に、前記露光手段を基板裏面側にそれぞれ配置し、基板上に塗布した撥液膜に基板裏面側から光エネルギを照射して撥液膜を部分的に除去することを特徴とする請求項８に記載のパターン形成装置。
【請求項１０】
前記液滴検出手段を基板表面側に配置したことを特徴とする請求項５に記載のパターン形成装置。
【請求項１１】
前記液滴滴下手段及び計測手段は、露光手段の露光範囲内を移動可能であることを特徴とする請求項５に記載のパターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上にパターンを形成するパターン形成装置および有機薄膜トランジスタの製造方法ならびに有機薄膜トランジスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機薄膜トランジスタを製造する従来の例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載のパターン形成方法では、有機薄膜トランジスタに高精度にソース電極およびドレイン電極を形成するために、基板上を撥液膜で覆い、ゲート電極をマスクとして用いて紫外光や放射光をゲート電極の裏面から照射する。これにより、ゲート電極でマスクされた領域以外の領域の撥液膜を気化させて除去し、基板上にパターンを形成する。撥液性膜を除去した領域には、ソース電極やドレイン電極を形成する。
【０００３】
特許文献２には、基板上に撥液膜を塗布した後に、予め所定パターンに形成されたフォトマスクをこの撥液膜上に配置し、紫外線や電子ビーム等を撥液膜に照射することが記載されている。紫外線や電子ビームを照射された基板では、フォトマスクで遮られた部分を除いて、紫外線や電子ビームで撥液膜が分解，気化，除去され、親液部が形成される。
【０００４】
一方、基板表面に形成した濡れパターンを検査する方法の例が、特許文献２に記載されている。この公報に記載の方法では、基板上に液体が濡れ難い撥液パターンと、液体が濡れ易い親液パターンを形成している。その後、親液パターン表面に検査液を付着させ、付着した検査液に光を照射し、この照射光の反射光や透過光を解析して、基板表面の親液性領域を検査し、濡れパターンの欠陥を検出している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７９５６０号公報
【特許文献２】特開２００４−３１９８９７号公報
【特許文献３】特開２００３−１２１３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載のパターン形成方法は、いわゆるＳＡＬＳＡ（Self alignment 
and self assembly）法と呼ばれる方法で、ゲート電極をパターン形成に利用するので、新たな位置決め手段が不要となり、位置決め精度に優れるという特徴を有している。つまり、ゲート電極で覆われた部分の撥液膜は、紫外光等が裏面から照射されても残り、直接紫外光等にさらされる部分の撥液膜は除去される。
【０００７】
ところが、撥液膜は透明であるとともにその膜厚が薄いので、撥液膜が残った部分と撥液膜が除去された領域とを容易に区別できない。さらに、本発明者らは上記特許文献１に記載のものと同様のパターン形成方法を試みた際に、適切な時間以上撥液膜に紫外光等を照射すると、光の回りこみ等により、ゲート電極でマスクされた領域であっても撥液膜が除去されるという不具合の発生することを見出した。
【０００８】
つまり、上記特許文献１に記載の方法を用いても、種々の材料に応じた適正な露光時間でなければ、所定のパターンが形成されない。この適正露光時間については、この特許文献１では十分には考慮されていない。したがって、材料劣化や露光装置等の不具合があれば、濡れパターンが予め想定したものから変化することになる。
【０００９】
特許文献２では、特許文献１と同様に、フォトマスクを利用して撥液膜の上方から紫外光や電子ビームを照射できるので、基板が透明である必要が無いという利点を有する。しかし、この特許文献２に記載の方法でも、露光時間が適正でないと、形成されたパターンが所定のパターンにならない。さらにこのパターン形成方法では、位置決めに他の手段が必要になっている。
【００１０】
特許文献３に記載の濡れパターンの検査法では、親液領域にだけ検査液を付着させ、この付着した検査液を検査している。そのため、親液領域部のパターンについては確認できるものの、撥液膜部の撥液性や欠陥を検出するのが困難である。欠陥が見過ごされて工程が継続されれば、それらの工程が無駄になり、基板作成の歩留まりが低下する。また、親液パターンと撥液パターンとを形成した後に濡れ性を検査するので、欠陥を検出した後に、濡れパターン膜を除去および再塗布する必要がある。
【００１１】
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、有機薄膜トランジスタの生産性を向上させることにある。本発明の他の目的は、基板に安定した濡れパターンを形成して、有機薄膜トランジスタの信頼性を向上させることにある。本発明のさらに他の目的は、基板上に形成されたパターンの検査を、簡易にかつ確実に実行することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する本発明の特徴は、同一のゲート電極パターンが多数規則的に形成された透明な基板にパターンを形成するパターン形成装置において、基板に撥液膜を塗布可能な撥液膜塗布手段と、基板の裏面側に配置され基板上に塗布された撥液膜をゲート電極に応じたパターンに形成する露光手段と、露光手段が形成した撥液膜パターンを有する基板表面に検査液を滴下可能な液滴下手段と、この液滴下手段が滴下した液滴を検出する計測手段と、この検出手段が検出した液滴に応じて露光手段の形成した撥液膜パターンの良否を判断する判断手段とを備えることにある。
【００１３】
そしてこの特徴において、露光手段が形成した撥液膜パターンにおいて、基板上の撥液膜が形成されていない部分に、排他的にソース電極とドレイン電極とを塗布する手段を設けることが望ましい。
【００１４】
上記目的を達成する本発明の他の特徴は、有機薄膜トランジスタが、透明基板と、この透明基板表面に形成されたゲート電極と、このゲート電極および透明基板上を覆って形成されたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜の表面であって前記ゲート電極の上面でない位置に排他的に形成されたソース電極とドレイン電極と、このソース電極およびドレイン電極の端部表面とゲート電極に対応するゲート絶縁膜表面とを連接して形成された半導体層とを有し、半導体層は、ゲート電極に対応するゲート絶縁膜表面にゲート電極に対応した撥液膜パターンを形成した後にこの撥液膜を除去して形成されており、撥液膜パターンはゲート電極とその線幅が実質的に同一に形成されていることにある。
【００１５】
上記目的を達成する本発明のさらに他の特徴は、有機薄膜トランジスタの製造方法が、同一のゲート電極パターンを多数規則的に透明な基板に形成するゲート電極形成工程と、このゲート電極および基板の表面にゲート絶縁膜を形成するゲート絶縁膜形成工程と、このゲート絶縁膜の表面に撥液膜を塗布し、基板裏面に設けた露光手段からの光によりゲート電極に応じたパターンを撥液膜で形成する親液・撥液パターン形成工程と、ゲート電極に応じた撥液膜パターンで撥液膜がない部分に排他的にソース電極とドレイン電極とを塗布するソース／ドレイン電極形成工程と、基板上に残存する撥液膜を除去し、この撥液膜除去部分とソース電極およびドレイン電極とを連接する半導体層を形成する工程とを備え、親液・撥液パターン形成工程は、露光手段が撥液膜パターンを形成中に基板表面に検査液を滴下し、この検査液の液滴を検出してその大きさを求め、求めた液滴径に応じて露光手段の形成した撥液膜パターンの良否を判断する工程を含むことにある。
【００１６】
上記目的を達成する本発明のさらに他の特徴は、透明な基板表面に濡れ性を有した撥液膜を形成する撥液膜形成手段と、基板表面から部分的に撥液膜を除去する除去手段と、部分的に撥液膜が除去された基板表面に検査液を滴下する滴下手段と、滴下した液滴径を検出する計測手段とを有することにある。
【００１７】
そしてこの特徴において、基板に撥液膜を形成する前にゲート電極を基板上に形成する電極パターン形成手段とを有するのが好ましく、検査液を滴下する液滴滴下手段は、撥液膜が残存する撥液領域と撥液膜が除去された親液領域の双方に検査液を滴下するように制御する制御手段を有することが望ましい。
【００１８】
さらに、除去手段は、光エネルギを基板に照射する露光手段を有するのがよく、検査液を滴下する滴下手段を基板表面側に、露光手段を基板裏面側にそれぞれ配置し、基板上に塗布した撥液膜に基板裏面側から光エネルギを照射して撥液膜を部分的に除去するのがよい。また、計測手段を基板表面側に配置するのがよく、液滴滴下手段及び計測手段は、露光手段の露光範囲内を移動可能であるものであってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、基板上に塗布した撥液膜を除去するパターン形成工程において、撥液膜の除去中に継続して検査液を基板上方から観察したので、有機薄膜トランジスタの生産性が向上する。また、基板に安定した濡れパターンが形成され、有機薄膜トランジスタの信頼性が向上する。さらに、基板上方から検査液を検出するので、基板上に形成されたパターンを簡易にかつ確実に検査できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るパターン形成装置およびパターン形成方法のいくつかの実施例を、図面を用いて説明する。図７に、本発明に係るパターン形成装置で製造する有機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の例を、縦断面図（同図（ａ））および上面図（同図（ｂ））で示す。有機薄膜トランジスタ１では、透明な基板１６上にゲート電極１３が配線されており、このゲート電極１３を含む基板１６上面をゲート絶縁膜１７で覆っている。
【００２１】
ゲート絶縁膜１７の上面には、ゲート電極１３に対応した位置に半導体層１２が形成されており、半導体層１２の形成されていないゲート絶縁膜１７の上面には、排他的にドレイン電極１５とソース電極１４とが形成されている。ドレイン電極１５とソース電極１４の上面の一部を、半導体層１２が覆っている。１個の有機トランジスタ１薄膜の底面の大きさは、典型的には、図７（ｂ）の横方向長さが０.１〜０.３mmであり、縦方向長さも
０.１〜０.３mmである。また、ゲート電極１３の線幅は５〜５０μｍ程度である。各層の厚さは、ゲート電極１３が４００ｎｍ、絶縁膜１７が３００ｎｍ、ドレイン電極１５およびソース電極１４，半導体層１２が０.１μｍ程度である。
【００２２】
本発明に係る有機薄膜トランジスタ１の一実施例の製造工程を、図２にフローチャートで示す。図３に、図２で示した各工程における有機薄膜トランジスタ１の状態を、縦断面図で示す。有機薄膜トランジスタ１の製造工程は、大別して、ゲート電極形成工程１００およびゲート絶縁膜形成工程１１０，親液・撥液パターン形成工程１２０，ソース電極・ドレイン電極形成工程１３０，半導体層形成工程１４０があり、これら各工程が順に実行される。各製造工程の詳細を、以下に説明する。
【００２３】
〔ゲート電極形成工程１００〕
図３（ａ）は、ゲート電極形成工程１００を経た後の基板１６０の状態を示す縦断面図である。基板１６０の搬送方向に３００個、基板１６０の幅方向に３００個の有機薄膜トランジスタが形成できるよう、基板１６０は搬送方向に１５０mm、幅方向に１５０mmの大きさになっている。基板１６０の最下部には、石英ガラス等の透明な材質でできた絶縁基板１６が配置されている。この絶縁基板１６の上側面には、予め定めたパターンのゲート電極１３が、搬送方向および幅方向に繰り返し形成されている。以下の記載においては、絶縁基板１６のゲート電極１３が形成された面を表面、その反対側の面を裏面とする。ゲート電極１３は３００ｎｍの膜厚のクロム薄膜であり、絶縁基板１６の表面にクロムをスパッタリングして堆積させ、その後フォトリソグラフィ法で所望のパターン形成している。
【００２４】
〔ゲート絶縁膜形成工程１１０〕
ゲート電極形成工程１００で製作された基板１６０に、ゲート絶縁膜１７を形成するゲート絶縁膜形成工程１１０を経た後の基板１７０の状態を、図３（ｂ）に縦断面図で示す。基板１６０の表面およびゲート電極１の表面に酸化シリコンをＣＶＤ法により成膜し、ゲート絶縁膜１７を形成する。ゲート絶縁膜１７の厚さは３００ｎｍである。
【００２５】
〔親液・撥液パターン形成工程１２０〕
ゲート絶縁膜１７が成膜された基板１７０の表面に、親液パターンと撥液パターンとを形成する親液・撥液形成工程１２０の中間工程における基板１８０の状態を図３（ｃ）に、この親液・撥液形成工程を経た後の基板１９０の状態を図３（ｄ）に、それぞれ縦断面図で示す。
【００２６】
ゲート絶縁膜１７が形成された基板１７０において、ゲート絶縁膜１７の表面に感光性撥液膜１８を形成して、基板１８０を作成する。感光性撥液膜１８は、フッ素系溶媒中に撥液性単分子を分散させた溶液を塗布した後、乾燥させて作成する。フッ素系溶媒に分散させる撥液性単分子は、少なくとも一部がフッ素系基で終端された炭素鎖を有する撥液性単分子のＣＦ3(ＣＦ2)7(ＣＨ)2ＳｉＣｌ3 等のフッ化アルキル系シランカップリング剤である。なお本実施例では、感光性撥液膜１８上での水の接触角が１００〜１２０゜であり、作成された感光性撥液膜１８が、所望の撥液性を示すことが確認された。
【００２７】
感光性撥液膜１８をＵＶ光で露光すれば、分解気化して感光性撥液膜１８が除去される。感光性撥液膜１８が除去された部分では、ゲート絶縁膜１７が表面に露出する。そこで、基板１８０の裏面側からＵＶ光を照射する。感光性撥液膜１８が除去される露光領域と、ゲート電極１３により遮光されて感光性撥液膜１８が残存する非露光領域を形成する。そして、ゲート電極１３のパターンとほぼ同一の感光性撥液膜１８のパターンを形成する。これにより、濡れ性の異なる親液パターンと撥液パターンとを有する基板１９０が作成される。このように形成した基板１９０では、ゲート絶縁膜１７上での水の接触角は20゜以下であり、所望の親液性を示すことが確認された。
【００２８】
ゲート電極１３によりマスクされて、ゲート電極１３のパターンと同様な撥液膜１８のパターンが基板１９０に形成される。しかし、この撥液膜１８のパターンがゲート電極
１３のパターンと実質的に同一かどうかは、撥液膜１８の厚さが薄くて透明であり、下地のゲート絶縁膜１７も透明であるために、区別が付きにくい。さらに、見かけ上は同一に見えても、撥液膜１８のパターンの一部が所定幅より細かったり、場合によっては途中で切れているおそれもある。そこで、撥液膜１８のパターンが所定パターンになっているかを検査する必要がある。
【００２９】
図６に、ゲート絶縁膜１７上に塗布した感光性撥液膜１８が、露光時間に応じてどのように変化するかを、一定量の液滴、ここでは水滴を滴下したときの露光時間Ｔと液滴径ｄの関係で示す。液滴をゲート電極１３が形成されていない場所であって、感光性撥液膜
１８を塗布した部分に滴下した結果である。実線３００は、所定の強度で露光したときの露光時間Ｔと液滴径ｄの関係である。露光時間Ｔが経過するとともに、液滴は濡れ拡がり易くなり（親液化）、液滴径ｄが増大する。露光時間が十分経過すると、感光性撥液膜
１８が除去され、液滴径はほぼ一定になる。
【００３０】
感光性撥液膜１８に照射するＵＶ光の強度は、基板１６とゲート絶縁膜１７の状態により変化する。そこで、所定の時間内で適切に親液化が進行しているのを検査するために、ＵＶ露光中の撥液膜１８のパターン形成中に、基板１８０の上方から液滴を滴下する。そして、滴下した液滴の径を逐次計測する。このような液滴の径を計測可能にするパターン形成装置を、図１および図４を用いて説明する。
【００３１】
図１および図４は、パターン形成装置の主要部の模式図である。パターン形成装置８０は、感光性撥液膜１８の一部を除去して親液パターンと撥液パターンとを形成するパターニング時（図１）、および感光性撥液膜１８の成膜状況を検査する検査時（図４）に用いられる。
【００３２】
パターン形成装置８０では、基板１８０，１９０の裏面側からＵＶ光を照射するために、基板１８０，１９０の下方に低圧水銀ランプの露光装置１０が配置されている。基板
１８０，１９０を載置し、基板１８０，１９０をこのパターン形成装置８０に導入し、次工程設備に搬送する少なくとも１対の搬送ローラ５９が、この露光装置１０と干渉しない位置に配置されている。搬送ローラ５９により搬送された基板１８０，１９０に、滴下装置５５が、検査用の液滴１１４〜１１７をゲート電極１３のパターンにしたがって予め定められた位置に滴下する。滴下した検査液の液滴１１４〜１１７の直径を、計測手段５８が計測する。
【００３３】
なお、有機薄膜トランジスタ１の作成と計測とが干渉しないように、基板１８０，190の有機薄膜トランジスタ１を形成する領域を直接計測する代わりに、この有機薄膜トランジスタを形成する領域の周縁部に、ダミーの有機薄膜トランジスタ部を形成した。本実施例では、このダミーの有機薄膜トランジスタ部を、感光性撥液膜１８の検査部としている。ダミーの有機薄膜トランジスタ部は、ダミーのゲート電極１３を、正規の有機薄膜トランジスタ１とほぼ同じパターンで有している。ダミーの有機薄膜トランジスタ部にも、裏面側からＵＶ光を照射する。
【００３４】
計測手段５８は、ＣＣＤカメラを有しており、このＣＣＤカメラが撮像した液滴１１４〜１１７の画像を画像処理して、液滴径Ｄが求められる。液滴径Ｄは基板１８０，１９０表面の濡れ性に関係するので、予め校正して求めておいた液滴径Ｄと濡れ角度の関係から濡れ性が評価される。なお、ＣＣＤカメラは、基板１８０，１９０の任意の位置に滴下した液滴１１４〜１１７の画像を撮像できるように、移動可能に設置している。したがって、撮像時以外は、露光部から退避することもできる。
【００３５】
検査液の滴下装置５５は、ディスペンサやインクジェット等、検査液を定量滴下できる装置であればよい。本実施例ではディスペンサを用いている。検査液の滴下装置５５は、基板１８０，１９０の任意の位置に検査液を滴下することができるように、ＣＣＤカメラと同様に、移動可能に設置されている。検査液の液滴１１４〜１１７は、感光性撥液膜
１８に対して概ね接触角が９０゜以上の撥液性を示し、ゲート絶縁膜１７に対して概ね接触角が２０゜以下の親液性を示す材料がよい。本実施例では、イオン交換樹脂を用いて生成した水を用いている。
【００３６】
上述したように、検査液をダミーの有機薄膜トランジスタ部に滴下したので、後工程での検査液の洗浄除去作業が不要となる。搬送ローラ５９を駆動して、表面が感光性撥液膜１８で覆われた露光前の基板１８０を、露光装置１０を用いて露光する位置に搬入する。また、露光が終了して検査液を用いた濡れ性評価の終えた基板１９０を、次工程に搬出する。
【００３７】
パターン形成装置８０での詳細な動作手順を、図５を用いて以下に説明する。初めに、感光性撥液膜１８として適正な膜を使用しているか否かを検査する検査時の動作を説明する。検査液滴下工程２００では、基板１８０表面にディスペンサ５５を用いて検査液を滴下する。ここで、予めダミーゲート電極１３ａが形成されてこのダミーゲート電極１３ａでマスクされている非露光領域に液滴１１４を、ダミーゲート電極１３ａが形成されていない露光領域に液滴１１５を滴下するように、図示しない制御手段が制御する。液滴径計測工程２１０で、滴下された基板１８０上の液滴１１４，１１５をＣＣＤカメラを用いて撮像し、この撮像画像を図示しない画像処理手段が画像処理して液滴１１４，１１５の直径を求める。なお、液滴１１４，１１５を場所を変えて複数箇所（５箇所以上）に滴下し、画像処理で直径の平均値と標準偏差を求める。
【００３８】
求めた液滴１１４，１１５の平均直径および直径の標準偏差が所定の値であるか否かを工程２２０で判断する。液滴の平均直径が所定値以上の場合や、液滴径の標準偏差が所定値以上の場合は、滴下位置を変えて、再度検査液を滴下する滴下工程２００に戻る。数回（本実施例では３回）繰り返しても、液滴径が所定値を超え、所定の撥液性を有さないと判断された場合（工程２８０）には、図３（ａ），（ｂ）で示した前工程１００，１１０や、感光性撥液膜１８の作成にエラーがあったと判断し、以後の工程を止める、またはこれらの工程における処理条件を変える。
【００３９】
感光性撥液膜１８が所定の撥液性を有することが確認されたら、パターニング動作に移行する。基板１８０の裏面側から露光装置１０が露光し、親液パターンおよび撥液パターンを形成する。露光開始から所定時間経過したら、検査液滴下工程２３０に移行する。上記検査時と同様に、基板の周縁部に形成したダミーの有機薄膜トランジスタ部で検査する。ダミーのゲート電極１３ａがマスクとなって形成された非露光領域に液滴１１６を、
ＵＶ光が照射される露光領域に液滴１１７を滴下する。
【００４０】
滴下した液滴１１６，１１７は、液滴径計測工程２４０でその径を測定する。本実施例で用いた感光性撥液膜１８は、６分程度ＵＶ光が照射されると親液性を示すので、露光開始時刻から１５秒間隔で検査液を滴下した。滴下した液滴１１６，１１７の直径をＣＣＤカメラで計測する（工程２４０）。計測した液滴１１６，１１７の径から、液滴１１６，１１７が所定の液滴径まで広がっているか、すなわち露光により感光性撥液膜１８が基板１８０上の所定範囲で除去されたか否かを判断する（工程２５０）。
【００４１】
なお、工程２３０〜２５０の検査工程では、ＵＶ光の露光に際して基板１８０を一旦停止して実施してもよいが、露光処理と平行に実施して、親液パターンと撥液パターンの形成工程１２０の処理効率を向上させている。液滴径の計測工程２４０では、上述したようにＣＣＤカメラで液滴１１６，１１７の画像を撮像し、図示しない処理手段が液滴径ｄを演算する。工程２５０で、液滴１１７の液滴径ｄが目標値ｄ0以下であれば、露光が不十分であるので露光を継続する。それとともに、工程２６０で検査液の滴下位置を変えるためにディスペンサ５５を移動し、工程２３０に戻って異なる位置に再度検査液を滴下する。
【００４２】
ここで、検査液の滴下位置移動工程２６０について、図８を用いてより詳しく説明する。本実施例は、基板１８０を所定速度で搬送しながら露光する場合である。基板１８０の全領域を露光する代わりに、搬送方向に所定幅部分だけが露光されている。したがって、図の右側の部分は露光時間が長く、左側の部分が露光時間が短い。この状態で同じ搬送方向位置（横軸方向位置）で検査液の液滴径を測定しても、露光時間がほぼ同じ状態しか検査できない。
【００４３】
そこで、時間刻みΔＴ（１５秒）経過後に前回検査した位置１７ａが到達する搬送方向位置までＣＣＤカメラを移動させる。ただし、図の縦方向位置を同じ位置にすると前回測定した位置１７ｂに一致するので、前回の検査液の液滴の影響がでるおそれがある。そこで、図の縦方向には所定距離だけ離した位置を新たな測定位置１７ｃとする。
【００４４】
なお、基板１８０を停止してＵＶ光を露光する場合には、基板１８０のほぼ全領域である露光領域で露光時間が違わないので、検査液の滴下位置はどこでもよい。露光領域に滴下した液滴１１７の計測した液滴径ｄが、図６のグラフで示した目標値ｄ0まで濡れ拡がっていれば、感光性撥液膜１８が親液化されていると判断する。図５では省略したが、基板１８０に設定した全ての検査領域を検査するために、工程２３０〜２５０を繰り返す。全ての検査領域を検査したら、パターンが形成されているものとする。なお上記説明では、親液領域の液滴１１７についてだけ評価したが、撥液領域の液滴１１６の液滴径も評価するのが望ましい。本実施例によれば、露光による濡れ性の変化を適宜検査して、常に安定した親液パターンと撥液パターンを形成することができる。
【００４５】
〔ソース／ドレイン電極形成工程１３０〕
基板１８０表面にパターンが形成されて基板１９０が作成されたのを確認したら、基板１９０の親液部にドレイン電極１５とソース電極１４を排他的に形成する。図３（ｅ）に、ドレイン電極１５とソース電極１４とを形成した基板２００を、縦断面図で示す。ドレイン電極１５とソース電極１４とは、感光性撥液膜１８が除去された基板１９０表面に、導電性インクを液状の状態で塗布し、その後、約２００℃で焼成して基板１９０の表面に定着させている。
【００４６】
導電性インクは、主に金属微粒子，金属錯体、または導電性高分子を少なくとも一つ含む液体で、焼成後に十分低い抵抗値を示すものを用いる。具体的には、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｎｉ等を主成分とする直径約１０μｍ以下の金属微粒子、または金属錯体が水，トルエン，キシレン等の溶媒に分散した溶液を使用する。また、導電性高分子であるポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）をドープしたＰＥＤＯＴ（ポリ３，４エチレンジオキシチオフェン），ポリアニン，ポリピロール等の水溶液も使用可能である。
【００４７】
本実施例では導電性インクとして、水を主成分とする溶媒中にＡｇを分散させた液体
（金属インク）を用いた。ゲート絶縁膜１７表面上では親液性であるため濡れ拡がり、撥液性である感光性撥液膜１８には弾かれる。親液領域だけに、ドレイン電極１５とソース電極１４とがゲート電極１３に整合して形成される。導電性インクを塗布するときは、ディスペンサやインクジェット，スプレー等の溶液を塗布できる印刷法を用いるのがよい。本実施例では、ノズルの圧力を調節して液体を吐出可能なディスペンサを用いている。
【００４８】
〔半導体層形成工程２１０〕
ドレイン電極１５とソース電極１４とが基板２００に形成されたのを確認してから、残存する感光性撥液膜１８部に半導体層１２を形成した基板２１０を、図３（ｆ）に縦断面図で示す。図２に示した半導体層形成工程１４０において、基板２００の表面側に配置した図示しない低圧水銀ランプで、ゲート電極１３に対応した位置に残存する感光性撥液膜１８を除去する。次に、この感光性撥液膜１８が除去された基板表面２００を中心に、ソース電極１４およびドレイン電極１５の一部に跨って覆うように半導体層１２を塗布形成する。
【００４９】
半導体層１２の材料は、ポリフェニレンビニレン，ポリチオフェン等の共役系高分子化合物や、アントラセン，テトラセン，ペンタセン等のポリアセン化合物を中心とする芳香族化合物を用いる。本実施例では、ペンタセンをトルエンやトリクロロベンゼン等の溶媒に溶解させた溶液を使用した。半導体層１２を塗布するときは、ディスペンサやインクジェット，スプレー等の溶液を塗布できる印刷法を用いるのがよい。本実施例では、ソース／ドレイン電極形成工程１３０と同様に、ディスペンサを用いている。なお、塗布時には、半導体材料の溶解性を維持するために、半導体溶液を１５０〜２００℃程度まで加熱して塗布する。半導体層１２をゲート絶縁膜１７上に塗布形成したので、基板２１０にはボトムゲート型の有機薄膜トランジスタ１が形成される。
【００５０】
なお、上記実施例では基板を矩形状のガラス基板としたが、プラスチックフィルムのような透明のフィルムを基板材料に用いることもできる。この場合においても、基板には透明でないゲート電極が形成されている必要がある
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係るパターン形成装置の一実施例の模式図である。
【図２】本発明に係る有機薄膜トランジスタの製作工程を説明するフローチャートである。
【図３】図２に示した各製作工程における有機薄膜トランジスタの縦断面図である。
【図４】基板上にパターンを形成する様子を説明する説明図である。
【図５】本発明に係る有機薄膜トランジスタの製作工程を説明するフローチャートである。
【図６】露光時間と基板上での液滴径の関係を説明するグラフである。
【図７】本発明に係る有機薄膜トランジスタの一実施例の縦断面図および平面図である。
【図８】検査液の塗布位置を説明する図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…有機薄膜トランジスタ、１０…露光装置、１２…半導体層、１３…ゲート電極、
１４…ソース電極、１５…ドレイン電極、１６…基板、１７…ゲート絶縁膜、５５…ディスペンサ（滴下装置）、１１４〜１１７…液滴。
【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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