(57)【要約】【課題】本発明の目的は、所定のパターンの膜を容易かつ安価に形成し得る成膜方法、かかる成膜方法により形成された膜、この膜を備える電子部品および電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の成膜方法は、基材１上に、所定のパターンの膜３を形成する方法であり、基材１の膜３を形成する膜形成面側に飛来した飛来物３１を用いて、膜３を形成する際に、基材１の膜形成面に、飛来物３１に対する親和性が高い高親和性領域２１と、該高親和性領域２１より飛来物３１に対する親和性が低い低親和性領域２２とを形成しておき、飛来物３１を、高親和性領域２１と低親和性領域２２との飛来物３１に対する親和性の違いを利用して、高親和性領域２１に集めるものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に、所定のパターンの膜を形成する成膜方法であって、
前記基材の前記膜を形成する膜形成面側に飛来物を飛来させ、該飛来物を堆積させて前記膜を形成するに際し、
前記基材の前記膜形成面に、前記飛来物に対する親和性が高い高親和性領域と、該高親和性領域より前記飛来物に対する親和性が低い低親和性領域とを形成しておき、
前記飛来物を、前記高親和性領域と前記低親和性領域との前記飛来物に対する親和性の違いを利用して、前記高親和性領域に集めることを特徴とする成膜方法。
【請求項２】
前記高親和性領域は、前記低親和性領域より前記飛来物に対する濡れ性が高い領域である請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
前記低親和性領域に対する純水の接触角をＡ［°］とし、前記高親和性領域に対する純水の接触角をＢ［°］としたとき、｜Ａ−Ｂ｜≧１５なる関係を満足する請求項２に記載の成膜方法。
【請求項４】
前記基材を加熱した状態で、前記飛来物を前記基材の前記膜形成面側に飛来させる請求項１ないし３のいずれかに記載の成膜方法。
【請求項５】
前記基材の加熱温度は、８０〜３００℃である請求項４に記載の成膜方法。
【請求項６】
前記基材の前記膜形成面を鉛直下方に向けた状態、または鉛直下方に対して所定の角度傾斜させた状態で、前記飛来物を前記基材の前記膜形成面側に飛来させる請求項１ないし５のいずれかに記載の成膜方法。
【請求項７】
前記高親和性領域と前記低親和性領域とは、それぞれ、前記基材の前記膜形成面へ官能基を導入するか否か、または、異なる官能基を導入することにより形成される請求項１ないし６のいずれかに記載の成膜方法。
【請求項８】
真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法または化学的気相成膜法に適用される請求項１ないし７のいずれかに記載の成膜方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の成膜方法により成膜されたことを特徴とする膜。
【請求項１０】
請求項９に記載の膜を備えることを特徴とする電子部品。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電子部品を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜方法、膜、電子部品および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定パターンの膜の形成には、樹脂を主成分とするマスクを用いたエッチング法が、広く利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
具体的には、Ｉ：基材上に膜形成用の材料で構成される層を形成する。II：前記層上にレジスト材料を塗布する。III：レジスト材料を露光・現像し、前記層の不要部分に対応して開口部を有するレジスト層を得る。IV：レジスト層をマスクに用いて、エッチング法により、開口部内に露出した層を除去する。Ｖ：マスクを除去する。これにより、所定パターンに形成された膜を得る。
ところが、このような方法では、レジスト層の形成に時間と手間とを要する。その結果、膜形成までに長時間を要したり、コストが高くなる等の問題が生じる。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３３８１８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、所定のパターンの膜を容易かつ安価に形成し得る成膜方法、かかる成膜方法により形成された膜、この膜を備える電子部品および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の成膜方法は、基材上に、所定のパターンの膜を形成する成膜方法であって、
前記基材の前記膜を形成する膜形成面側に飛来物を飛来させ、該飛来物を堆積させて前記膜を形成するに際し、
前記基材の前記膜形成面に、前記飛来物に対する親和性が高い高親和性領域と、該高親和性領域より前記飛来物に対する親和性が低い低親和性領域とを形成しておき、
前記飛来物を、前記高親和性領域と前記低親和性領域との前記飛来物に対する親和性の違いを利用して、前記高親和性領域に集めることを特徴とする。
これにより、所定のパターンの膜を容易かつ安価に形成することができる。
【０００６】
本発明の成膜方法では、前記高親和性領域は、前記低親和性領域より前記飛来物に対する濡れ性が高い領域であることが好ましい。
これにより、飛来物を容易に高親和性領域に集めることができる。
本発明の成膜方法では、前記低親和性領域に対する純水の接触角をＡ［°］とし、前記高親和性領域に対する純水の接触角をＢ［°］としたとき、｜Ａ−Ｂ｜≧１５なる関係を満足することが好ましい。
これにより、飛来物をより確実かつ迅速に高親和性領域に集めることができる。
【０００７】
本発明の成膜方法では、前記基材を加熱した状態で、前記飛来物を前記基材の前記膜形成面側に飛来させることが好ましい。
これにより、膜を高親和性領域に、より選択性高く形成することができる。
本発明の成膜方法では、前記基材の加熱温度は、８０〜３００℃であることが好ましい。
これにより、膜を高親和性領域に、特に選択性高く形成することができる。
【０００８】
本発明の成膜方法では、前記基材の前記膜形成面を鉛直下方に向けた状態、または鉛直下方に対して所定の角度傾斜させた状態で、前記飛来物を前記基材の前記膜形成面側に飛来させることが好ましい。
これにより、膜の成長方向制御することができる。
本発明の成膜方法では、前記高親和性領域と前記低親和性領域とは、それぞれ、前記基材の前記膜形成面へ官能基を導入するか否か、または、異なる官能基を導入することにより形成されることが好ましい。
かかる方法によれば、大掛かりな設備を必要とせず、容易かつ精度よく、高親和性領域と低親和性領域とを形成することができる。
本発明の成膜方法では、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法または化学的気相成膜法に適用されることが好ましい。
これらの成膜過程において、飛来物を容易に発生させることができる。
【０００９】
本発明の膜は、本発明の成膜方法により成膜されたことを特徴とする。
これにより、成膜精度（信頼性）の高い膜が得られる。
本発明の電子部品は、本発明の膜を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子部品が得られる。
本発明の電子機器は、本発明の電子部品を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の成膜方法、膜、電子部品および電子機器について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜成膜方法＞
まず、本発明の成膜方法の好適な実施形態について説明する。
図１および図２は、それぞれ、本発明の成膜方法を説明するための模式的な図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
本発明の成膜方法は、基材１上（基材１の膜３を形成する膜形成面側）に、膜３を形成するための飛来物３１を飛来させ、この飛来物３１を堆積させて所定のパターンの膜３を形成する方法である。
ここで、飛来物３１は、膜材料（膜３の構成材料）またはその前駆体が、例えば、原子、分子、イオン、ラジカル等となったものである。
【００１１】
膜材料としては、特に限定されないが、例えば、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂ、またはこれらを含む合金のような各種金属材料、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、フッ素含有インジウム錫酸化物（ＦＴＯ）のような各種酸化物系材料、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ等のカーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、ＣＮナノチューブ、ＣＮナノファイバー、ＢＣＮナノチューブ、ＢＣＮナノファイバー、炭素繊維のような各種炭素系材料、各種有機材料等が挙げられる。
【００１２】
また、膜材料の前駆体（以下、単に「前駆体」と言う。）としては、種々の反応により、前記膜材料に変化するものである。この前駆体を膜材料に変化させる反応としては、例えば、熱分解反応、不均等化反応、重合反応、酸化反応、還元反応、窒化反応、炭化反応、ホウ化反応等が挙げられる。
具体的には、飛来物３１としては、例えば、膜材料または前駆体を加熱することにより生じた蒸発粒子、または、この蒸発粒子がプラズマやレーザー光等によりイオン化されたもの、スパッタリングにより膜材料または前駆体で構成されたターゲットから叩き出されたスパッタ粒子、ガス状の膜材料または前駆体が熱、プラズマやレーザー光等によりラジカル化されたもの等が挙げられる。
このような飛来物３１は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、化学的気相成膜法（ＣＶＤ法）の成膜過程で容易に発生させることができる。すなわち、本発明は、これらの成膜法に好適に適用される。
【００１３】
本発明の成膜方法は、基材１の膜形成面に、飛来物３１に対する親和性が高い高親和性領域２１と、この高親和性領域２１より飛来物３１に対する親和性が低い低親和性領域２２とを形成する表面処理工程と、飛来物３１を、高親和性領域２１と低親和性領域２２との飛来物３１に対する親和性の違いを利用して、高親和性領域２１に集めて膜３を得る膜形成工程とを有する。以下、各工程について順次説明する。
【００１４】
［１］  表面処理工程
まず、図１（ａ）に示すような基材１を用意する。
この基材１は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、例えば、石英ガラス、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、各種低誘電率材料（いわゆる、ｌｏｗ−Ｋ材）等の各種絶縁材料（誘電体）や、シリコン（例えば、アモルファスシリコン、多結晶シリコン等）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム酸化物（ＩＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ等の導電性材料で構成されたものを用いることができる。また、基材１は、これらの材料で構成された層を複数有する多層構成のものであってもよい。
また、基材１は、膜３を形成した後、除去（分離）されるものであってもよく、膜３と一体的に使用されるものであってもよい。
【００１５】
次に、この基材１の膜形成面（図１中、上面）に、飛来物３１に対して親和性が高い高親和性領域２１と、飛来物３１に対する親和性が高親和性領域２１よりも低い低親和性領域２２とを形成する。
このうち、高親和性領域２１は、次工程［２］において、膜３が選択的に形成される膜形成領域であり、形成すべき膜３に対応したパターンで形成される。
ここで、「飛来物３１に対する親和性」とは、各領域２１、２２に対する飛来物３１またはその集合物（クラスタ）の付着のし易さを意味する。
【００１６】
飛来物３１による膜３の形成は、飛来物３１が基材１上に付着、凝集（集合）することにより進行するので、このプロセスが生じ易い領域、すなわち、ここで言う飛来物３１に対する親和性の高い高親和性領域２１程、膜３の形成が進行し易い。
本発明では、かかる現象を利用して、次工程［２］において、高親和性領域２１に選択的に膜３を形成する。
【００１７】
基材１の膜形成面に、高親和性領域２１と低親和性領域２２とを形成する方法としては、各種の方法があるが、特に、高親和性領域２１に、低親和性領域２２より飛来物３１に対する高い濡れ性を付与する方法（化学的な親和性を高める方法）が好適である。かかる方法によれば、飛来物３１を容易に高親和性領域２１に集めることができる。
このような高親和性領域２１と低親和性領域２２とは、基材１の膜形成面に対して濡れ性の程度を制御（調整）する処理を施すことにより、容易に形成することができる。
【００１８】
この処理の方法としては、例えば、基材１の膜形成面に官能基を導入する方法、基材１の膜形成面に膜を形成する方法、基材１の膜形成面にイオン等を打ち込む方法等が挙げられるが、これらの中でも、特に、基材１の膜形成面に官能基を導入する方法を用いるのが好ましい。かかる方法によれば、大掛かりな設備を必要とせず、容易かつ精度よく、高親和性領域２１と低親和性領域２２とを形成することができる。
具体的には、高親和性領域２１と低親和性領域２２とは、それぞれ、基材１の膜形成面へ官能基を導入するか否か、または、異なる官能基を導入することにより形成することができる。導入する官能基は、基材１の構成材料や飛来物３１の種類等によって、例えば、次のようにすることができる。
【００１９】
Ｉ：飛来物３１の撥液性が低い（親液性が高い）場合、基材１の膜形成面の低親和性領域２２とする領域１２に、高い撥液性を有する官能基を導入するとともに、高親和性領域２１とする領域１１に、高い親液性を有する官能基を導入する。
II：飛来物３１の撥液性が低く（親液性が高く）、基材１の撥液性も低い（親液性も高い）場合、基材１の膜形成面の低親和性領域２２とする領域１２に、高い撥液性を有する官能基を導入する。
【００２０】
III：飛来物３１の撥液性が低く（親液性が高く）、基材１の撥液性が高い（親液性が低い）場合、基材１の膜形成面の高親和性領域２１とする領域１１に、高い親液性を有する官能基を導入する。
IV：飛来物３１の撥液性が高い（親液性が低い）場合、基材１の膜形成面の高親和性領域２１とする領域１１に、高い撥液性を有する官能基を導入するとともに、低親和性領域２２とする領域１２に、高い親液性を有する官能基を導入する。
【００２１】
Ｖ：飛来物３１の撥液性が高く（親液性が低く）、基材１の撥液性が低い（親液性が高い）場合、基材１の膜形成面の高親和性領域２１とする領域１１に、高い撥液性を有する官能基を導入する。
VI：飛来物３１の撥液性が高く（親液性が低く）、基材１の撥液性も高い（親液性も低い）場合、基材１の膜形成面の低親和性領域２２とする領域１２に、高い親液性を有する官能基を導入する。
【００２２】
ここで、高い撥液性を有する官能基としては、例えば、フルオロアルキル基、アルキル基、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロキシ基等が挙げられ、高い親液性を有する官能基としては、例えば、水酸基、アミノ基、カルボキシル基等が挙げられる。
また、官能基としては、これら自体を基材１の膜形成面に導入してもよい他、これらを所定の主鎖に置換基として結合させたものを基材１の膜形成面に導入してもよい。
このような官能基を基材１の膜形成面に導入する方法としては、導入する官能基を有するカップリング剤または界面活性剤等による表面処理が好適である。かかる方法によれば、目的とする官能基を基材１の膜形成面に、容易かつ確実に導入することができる。
【００２３】
カップリング剤としては、例えば、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤、有機リン酸系カップリング剤、シリルパーオキサイド系カップリング剤等を用いることができる。
また、界面活性剤としては、例えば、導入する官能基を終端に有する各種界面活性剤等を用いることができる。
【００２４】
得られた高親和性領域２１と低親和性領域２２とは、次のような関係を満足するのが好ましい。すなわち、低親和性領域２２に対する純水の接触角をＡ［°］とし、高親和性領域２１に対する純水の接触角をＢ［°］としたとき、｜Ａ−Ｂ｜≧１５なる関係を満足するのが好ましく、｜Ａ−Ｂ｜≧３０なる関係を満足するのがより好ましく、｜Ａ−Ｂ｜≧５０なる関係を満足するのがさらに好ましい。高親和性領域２１と低親和性領域２２とが、前記関係を満足することにより、飛来物３１をより確実かつ迅速に高親和性領域２１に集めることができる。
【００２５】
以上のように、高親和性領域２１と低親和性領域２２とは、好ましくは、それらの飛来物３１に対する濡れ性を制御することにより形成されるが、ここで、この具体的な工程を、カップリング剤を使用して、低親和性領域２２より低い撥液性の高親和性領域２１を形成する場合を一例にして説明する。
この場合、基材１には、例えば、石英ガラスのようなガラス材料等で構成されたもの、すなわち、表面に水酸基を有するものが好適に使用される。
【００２６】
次に、基材１を、例えば、水（純水等）、有機溶媒等を単独または適宜組み合わせて洗浄する。
次に、カップリング剤を含有する処理液を、基材１の膜形成面の低親和性領域２２とする領域１２に、選択的に塗布（供給）する。
処理液を塗布する方法としては、例えば、インクジェット法、オフセット印刷法、マイクロコンタクトプリント法等を用いることができる。これにより、基材１の膜形成面の低親和性領域２２とする領域１２に、高い選択性をもって処理液を供給することができる。
【００２７】
カップリング剤としては、前述したような種類のものが使用可能である。ここでは、一般式ＲｎＳｉＸ（４−ｎ）（但し、Ｘは、加水分解によりシラノール基を生成する加水分解基、Ｘはフルオロアルキル基である。また、ｎは１〜３の整数である。）で表されるシラン系カップリング剤を使用し、フルオロアルキル基の導入により撥液性を付与する場合を一例とする。
このシラン系カップリング剤は、基材１の膜形成面に強固に結合させることができ、また、フルオロアルキル基は、撥液性が特に高いため、膜形成面の親液性を容易に制御（調製）することができる。
【００２８】
また、この一般式において、Ｘとしてはメトキシ基、エトキシ基、ハロゲン原子等が挙げられ、Ｒとしては、（ＣＦ３）（ＣＦ２）a（ＣＨ２）ｂ（但し、ａは０以上の整数、ｂは０〜４の整数である。）で表されるフルオロアルキル基等等が挙げられる。なお、複数個のＲ同士またはＸ同士は、互いに同じものであっても、異なるものであってもよい。
このようなシラン系カップリング剤の具体例としては、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００２９】
次に、例えば加熱することにより、シラン系カップリング剤の加水分解基を加水分解させ、生成したシラノール基と基材１の膜形成面に存在する水酸基とを反応させて、シロキサン結合を形成させる。
これにより、フルオロアルキル基が、シロキサン結合を介して基材１の膜形成面の低親和性領域２２とする領域１２に結合する。その結果、フルオロアルキル基により撥液性が付与された低親和性領域２２と、水酸基により親液性を示す高親和性領域（低親和性領域２２よりも撥液性が低い領域）２１とが、区画形成される（図１（ｂ）参照）。
【００３０】
［２］  膜形成工程
次に、図２（ａ）に示すように、飛来物３１を基材１の膜形成面側（高親和性領域２１および低親和性領域２２）に飛来させる。
そして、高親和性領域２１と低親和性領域２２との飛来物３１に対する親和性の違いを利用して、飛来物３１を高親和性領域２１に集める。
【００３１】
すなわち、高親和性領域２１に飛来した飛来物３１は、該領域２１との親和性が高いため、そのまま領域２１に付着するか、または先に付着した飛来物３１と凝集（集合）する。一方、低親和性領域２２に飛来した飛来物３１は、該領域２２との親和性が低いため、領域２２に付着することなく動き回る（表面拡散運動する）。この飛来物３１は、そのままの状態または互いに融合した状態（クラスタ状態）で高親和性領域２１に到達すると、この領域２１に付着するか、または先に付着した飛来物３１と凝集する（図２（ｂ）参照）。
【００３２】
このとき、膜材料の飛来物３１では、高親和性領域２１において凝集し、これを核として、膜３の形成が促進される。また、前駆体の飛来物３１では、高親和性領域２１において凝集するとともに、前駆体同士が反応して膜材料に変化し、これを核として、膜３の形成が促進される。
このようにして、高親和性領域２１に飛来物３１が集合（堆積）することにより、膜３が形成される（図２（ｃ）参照）。
なお、本工程［２］では、飛来物３１を基材１の膜形成面側に飛来させる（供給する）のに際して、基材１を加熱した状態とするのが好ましい。これにより、低親和性領域２２における飛来物３１の運動性を向上させることができ、その結果、膜３を高親和性領域２１に、より高い選択性をもって形成することができる。
【００３３】
基材１を加熱する方法としては、図示のようなヒータによる加熱方法の他、例えば、マイクロ波の照射による加熱方法、レーザー光の照射による加熱方法、赤外線の照射による加熱方法等が挙げられる。
基材１の加熱温度は、特に限定されないが、８０〜３００℃程度であるのが好ましく、８０〜２００℃程度であるのがより好ましい。このような範囲に加熱温度を設定することにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
【００３４】
また、飛来物３１を基材１の膜形成面側に飛来させるのに際して、図２に示すように、基材１は、その膜形成面を鉛直下方に向けた状態、または鉛直下方に対して所定の角度傾斜させた状態（斜方状態）とするのが好ましい。これにより、膜３の成長方向制御することができるとともに、パーティクルの発生を防止する効果が発揮される。
なお、本工程［２］の後に、必要に応じて、後処理工程を設けるようにしてもよい。この後処理工程としては、例えば、工程［２］において膜３が固化（硬化）に至らない場合に、膜３を固化させるための工程等が挙げられる。
以上のような工程を経て、所定のパターンの膜（本発明の膜）３が得られる。
【００３５】
本発明によれば、基材１上に直接マスク（レジスト層）を形成することを要せず、高い成膜精度で膜３を形成することができる。
また、本発明によれば、レジスト層を用いないことから、レジスト層を形成するための複雑な工程や、不要となったレジスト層を除去する工程を省略することができる。
このようなことから、本発明によれば、容易かつ安価に、成膜精度（信頼性）の高い膜３を得ることができる。
【００３６】
＜電子部品＞
このような膜３は、例えば、スイッチング素子（薄膜トランジスタ）、配線基板、半導体部品、表示パネル、発光素子等の各種電子部品に適用することができる。
以下では、本発明の電子部品を薄膜トランジスタ（特に、有機薄膜トランジスタ）に適用した場合を代表に説明する。
【００３７】
図３は、本発明の電子部品を適用した薄膜トランジスタの実施形態を示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。なお、以下では、図３（ａ）中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
図３に示す薄膜トランジスタ１００は、基板（基材）２０上に設けられており、ソース電極３０およびドレイン電極４０と、有機半導体層（有機層）５０と、ゲート絶縁層６０と、ゲート電極７０とが、この順で基板２０側から積層されて構成されている。
【００３８】
具体的には、薄膜トランジスタ１００は、基板２０上に、ソース電極３０およびドレイン電極４０が分離して設けられ、これら電極３０、４０を覆うように有機半導体層５０が設けられている。さらに有機半導体層５０上には、ゲート絶縁層６０が設けられ、さらにこの上に、少なくともソース電極３０とドレイン電極４０の間の領域に重なるようにゲート電極７０が設けられている。
【００３９】
この薄膜トランジスタ１００では、有機半導体層５０のうち、ソース電極３０とドレイン電極４０との間の領域が、キャリアが移動するチャネル領域５１０となっている。以下、このチャネル領域５１０において、キャリアの移動方向の長さ、すなわちソース電極３０とドレイン電極４０との間の距離をチャネル長Ｌ、チャネル長Ｌ方向と直交する方向の長さをチャネル幅Ｗと言う。
このような薄膜トランジスタ１００は、ソース電極３０およびドレイン電極４０が、ゲート絶縁層６０を介してゲート電極７０よりも基板２０側に設けられた構成の薄膜トランジスタ、すなわち、トップゲート構造の薄膜トランジスタである。
【００４０】
以下、薄膜トランジスタ１００を構成する各部について、順次説明する。
基板２０は、薄膜トランジスタ１００を構成する各層（各部）を支持するものである。基板２０には、例えば、ガラス基板、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）等で構成されるプラスチック基板（樹脂基板）、石英基板、シリコン基板、ガリウム砒素基板等を用いることができる。薄膜トランジスタ１００に可撓性を付与する場合には、基板２０には、樹脂基板が選択される。
【００４１】
この基板２０上には、下地層が設けられていてもよい。下地層としては、例えば、基板２０表面からのイオンの拡散を防止する目的、ソース電極３０およびドレイン電極４０と、基板２０との密着性（接合性）を向上させる目的等により設けられる。
下地層の構成材料としては、特に限定されないが、基板２０にガラス基板を用いる場合には、酸化珪素（ＳｉＯ２）、窒化珪素（ＳｉＮ）等が好適に用いられる。
基板２０上には、ソース電極３０およびドレイン電極４０が、チャネル長Ｌ方向に沿って、所定距離離間して並設されている。
これらのソース電極３０、ドレイン電極４０、および、後述するゲート電極７０に、本発明の膜３を適用することができる。
【００４２】
ソース電極３０およびドレイン電極４０の厚さ（平均）は、特に限定されないが、それぞれ、３０〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。本発明の成膜方法によれば、このように薄い膜厚の電極を寸法精度よく形成することができる。
ソース電極３０とドレイン電極４０との間の距離（離間距離）、すなわち、チャネル長Ｌは、２〜３０μｍ程度であるのが好ましく、５〜２０μｍ程度であるのがより好ましい。チャネル長Ｌを前記下限値より小さくすると、得られた薄膜トランジスタ１００同士でチャネル長に誤差が生じ、特性（トランジスタ特性）がばらつくおそれがある。一方、チャネル長Ｌを前記上限値より大きくすると、しきい電圧の絶対値が大きくなるとともに、ドレイン電流の値が小さくなり、薄膜トランジスタ１００の特性が不十分となるおそれがある。
【００４３】
チャネル幅Ｗは、０．１〜５ｍｍ程度であるのが好ましく、０．５〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。チャネル幅Ｗを前記下限値より小さくすると、ドレイン電流の値が小さくなり、薄膜トランジスタ１００の特性が不十分となるおそれがある。一方、チャネル幅Ｗを前記上限値より大きくすると、薄膜トランジスタ１００が大型化してしまうとともに、寄生容量の増大や、ゲート絶縁層６０を介したゲート電極７０へのリーク電流の増大を招くおそれがある。
また、基板２０上には、ソース電極３０およびドレイン電極４０を覆うように、有機半導体層５０が設けられている。
【００４４】
有機半導体層５０は、有機半導体材料（半導体的な電気伝導を示す有機材料）を主材料として構成されている。
この有機半導体層５０は、少なくともチャネル領域５１０においてチャネル長Ｌ方向とほぼ平行となるように配向しているのが好ましい。これにより、チャネル領域５１０におけるキャリア移動度が高いものとなり、その結果、薄膜トランジスタ１００は、その作動速度がより速いものとなる。
【００４５】
有機半導体材料としては、例えば、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、フタロシアニン、ペリレン、ヒドラゾン、トリフェニルメタン、ジフェニルメタン、スチルベン、アリールビニル、ピラゾリン、トリフェニルアミン、トリアリールアミン、オリゴチオフェン、フタロシアニンまたはこれらの誘導体のような低分子の有機半導体材料や、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ポリアリールアミン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂、フルオレン−ビチオフェン共重合体、フルオレン−アリールアミン共重合体またはこれらの誘導体のような高分子の有機半導体材料（共役系高分子材料）が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、特に、高分子の有機半導体材料（共役系高分子材料）を主とするものを用いるのが好ましい。共役系高分子材料は、その特有な電子雲の広がりにより、キャリアの移動能が特に高い。
【００４６】
高分子の有機半導体材料は、簡易な方法で成膜することができるとともに、比較的容易に配向させることができる。また、このうち、空気中で酸化され難く、安定であること等の理由から、高分子の有機半導体材料（共役系高分子材料）としては、フルオレン−ビチオフェン共重合体、ポリアリールアミンまたはこれらの誘導体のうちの少なくとも１種を主成分とするものを用いるのが特に好ましい。
また、高分子の有機半導体材料を主材料として構成される有機半導体層５０は、薄型化・軽量化が可能であり、可撓性にも優れるため、フレキシブルディスプレイのスイッチング素子等として用いられる薄膜トランジスタへの適用に適している。
【００４７】
有機半導体層５０の厚さ（平均）は、０．１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜５００ｎｍ程度であるのがより好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。
なお、有機半導体層５０は、ソース電極３０およびドレイン電極４０を覆うように設けられる構成のものに限定されず、少なくともソース電極３０とドレイン電極４０との間の領域（チャネル領域５１０）に設けられていればよい。
【００４８】
有機半導体層５０上には、ゲート絶縁層６０が設けられている。
このゲート絶縁層６０は、ソース電極３０およびドレイン電極４０に対してゲート電極７０を絶縁するものである。
ゲート絶縁層６０は、主として有機材料（特に有機高分子材料）で構成されているのが好ましい。有機高分子材料を主材料とするゲート絶縁層６０は、その形成が容易であるとともに、有機半導体層５０との密着性の向上を図ることもできる。
【００４９】
このような有機高分子材料としては、例えば、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルフェニレン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のようなアクリル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ素系樹脂、ポリビニルフェノールあるいはノボラック樹脂のようなフェノール系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテンなどのオレフィン系樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５０】
ゲート絶縁層６０の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１０〜５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。ゲート絶縁層６０の厚さを前記範囲とすることにより、ソース電極３０およびドレイン電極４０とゲート電極７０とを確実に絶縁しつつ、薄膜トランジスタ１００が大型化すること（特に、厚さが増大すること）を防止することができる。
なお、ゲート絶縁層６０は、単層構成のものに限定されず、複数層の積層構成のものであってもよい。
【００５１】
また、ゲート絶縁層６０の構成材料には、例えば、ＳｉＯ２等の無機絶縁材料を用いることもできる。ポリシリケート、ポリシロキサン、ポリシラザンのような溶液を塗布して、塗布膜を酸素、または水蒸気の存在下で加熱することによって、溶液材料からＳｉＯ２を得ることができる。また、金属アルコキシド溶液を塗布した後、これを酸素雰囲気で加熱することによって無機絶縁材料を得る（ゾルゲル法として知られる）ことができる。
【００５２】
ゲート絶縁層６０上には、ゲート電極７０が設けられている。
ゲート電極７０の厚さ（平均）は、特に限定されないが、０．１〜５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜５０００ｎｍ程度であるのがより好ましく、１０〜５０００ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。
以上のような薄膜トランジスタ１００は、ゲート電極７０に印加する電圧を変化させることにより、ソース電極３０とドレイン電極４０との間に流れる電流量が制御される。
【００５３】
すなわち、ゲート電極７０に電圧が印加されていないＯＦＦ状態では、ソース電極３０とドレイン電極４０との間に電圧を印加しても、有機半導体層５０中にほとんどキャリアが存在しないため、微少な電流しか流れない。一方、ゲート電極７０に電圧が印加されているＯＮ状態では、有機半導体層５０のゲート絶縁層６０に面した部分に電荷が誘起され、チャネル領域５１０にキャリアの流路が形成される。この状態でソース電極３０とドレイン電極４０との間に電圧を印加すると、チャネル領域５１０を通って電流が流れる。
【００５４】
＜電子機器＞
本発明の電子部品は、各種電子機器に用いることができる。
図４は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部を備える表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
本発明の電子部品は、例えば、表示部の各画素の切り替えを行うスイッチング素子、本体部１１０４と表示ユニット１１０６とを接続するための可撓性配線基板等として内蔵されている。
【００５５】
図５は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、表示部を備えている。
本発明の電子部品は、例えば、表示部の各画素の切り替えを行うスイッチング素子、データを保存するための半導体部品（各種メモリ）、回路基板等として内蔵されている。
【００５６】
図６は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００５７】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【００５８】
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【００５９】
本発明の電子部品は、例えば、表示部の各画素の切り替えを行うスイッチング素子、ＣＣＤの撮像信号を保存するための半導体部品（各種メモリ）、回路基板１３０８等として内蔵されている。
なお、本発明の電子機器は、図４のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図５の携帯電話機、図６のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
以上、本発明の成膜方法、膜、電子部品および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００６０】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
（実施例１）
まず、石英ガラス基板（基材）を用意し、純水を用いて洗浄した。
次に、この石英ガラス基板の膜形成面の低親和性領域とする領域に、インクジェット法により、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン（シラン系カップリング剤）を含むインク（処理液）を供給した後、１００℃×１０分で熱処理を施した。
【００６１】
なお、インクは、前記シラン系カップリング剤を、メタノールと０．５Ｎ酢酸との混合溶液に溶解して調整した。
これにより、シラン系カップリング剤により処理が施された低親和性領域（高撥液性領域）と、石英ガラス基板の表面が露出する高親和性領域（高親液性領域）とを区画形成した。
なお、高親和性領域の平面形状は、アルファベットの大文字「Ｅ］とし、各部の幅が約６０μｍなるように形成した。
また、低親和性領域に対する純水の接触角Ａ［°］と、高親和性領域に対する純水の接触角Ｂ［°］との差の絶対値｜Ａ−Ｂ｜は、１２０であった。
【００６２】
次に、チャンバー内に、膜形成面を鉛直下方とした石英ガラス基板と、材料供給部にＡｌ（膜材料）とをそれぞれセットした。そして、この状態で、石英ガラス基板を加熱しつつ、真空蒸着法により石英ガラス基板にＡｌを供給した。
なお、石英ガラス基板は、電熱ヒーターを用いて加熱し、成膜時のチャンバー内の圧力は、１×１０−５Ｔｏｒｒ以下とし、成膜時間は、２分とした。また、石英ガラス基板の加熱温度は、２００℃とした。
これにより、高親和性領域の形状「Ｅ」にほぼ対応した形状のＡｌ膜（平均厚さ：約１５０ｎｍ、各部の幅：約６０μｍ）を得た。
【００６３】
（実施例２）
まず、石英ガラス基板（基材）を用意し、純水を用いて洗浄した。
次に、この石英ガラス基板の膜形成面の低親和性領域とする領域に、インクジェット法により、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン（シラン系カップリング剤）を含むインク（処理液）を供給し、次に、高親和性領域とする領域に、（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン（シラン系カップリング剤）を含むインク（処理液）を供給した後、１００℃×１０分で熱処理を施した。
【００６４】
なお、各インクは、それぞれ、各シラン系カップリング剤を、メタノールと０．５Ｎ酢酸との混合溶液に溶解して調整した。
これにより、異なるシラン系カップリング剤により処理が施された低親和性領域（高撥液性領域）と、高親和性領域（高親液性領域）とを区画形成した。
なお、高親和性領域の平面形状は、アルファベットの大文字「Ｅ］とし、各部の幅が約６０μｍなるように形成した。
また、低親和性領域に対する純水の接触角Ａ［°］と、高親和性領域に対する純水の接触角Ｂ［°］との差の絶対値｜Ａ−Ｂ｜は、１００であった。
【００６５】
次に、チャンバー内に、膜形成面を鉛直下方とした石英ガラス基板と、材料供給部にＩｎ（膜材料）とをそれぞれセットした。そして、この状態で、石英ガラス基板を加熱しつつ、真空蒸着法により石英ガラス基板にＩｎを供給した。
なお、石英ガラス基板は、電熱ヒーターを用いて加熱し、成膜時のチャンバー内の圧力は、１×１０−５Ｔｏｒｒ以下とし、成膜時間は、２分とした。また、石英ガラス基板の加熱温度は、１００℃とした。
これにより、高親和性領域の形状「Ｅ」にほぼ対応した形状のＩｎ膜（平均厚さ：約１００ｎｍ、各部の幅：約６０μｍ）を得た。
【００６６】
（実施例３）
まず、石英ガラス基板（基材）を用意し、ＵＶ（波長１７２ｎｍ）により洗浄した。
次に、この石英ガラス基板の膜形成面全面に、浸漬法により、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン（シラン系カップリング剤）を成膜し、１００℃×１０分で熱処理を施した。
なお、前記シラン系カップリング剤は、フッ素系溶媒（Ｃ８Ｆ１８）に溶解させて、０.１ｖｏｌ％に調整した。
【００６７】
この後、膜形成面上にパターンを施したフォトマスクを置き、１７２ｎｍの波長の真空紫外（ＶＵＶ）光を用いた光リソグラフィー法により前記シラン系薄膜を光分解する。
これにより、光照射により分解された高親和性領域（高親液性領域）と光の当らない低親和性領域（高撥液性領域）とを区画形成した。
なお、高親和性領域の平面形状は、アルファベットの大文字「Ｅ］とし、各部の幅が約６０μｍなるように形成した。
また、低親和性領域に対する純水の接触角Ａ［°］と、高親和性領域に対する純水の接触角Ｂ［°］との差の絶対値｜Ａ−Ｂ｜は、１２０°であった。
【００６８】
次に、チャンバー内に、膜形成面を鉛直下方とした石英ガラス基板と、材料供給部にＩｎ（膜材料）とをそれぞれセットした。そして、この状態で、石英ガラス基板を加熱しつつ、真空蒸着法により石英ガラス基板にＡｌを供給した。
なお、石英ガラス基板は、電熱ヒーターを用いて加熱し、成膜時のチャンバー内の圧力は、１×１０−５Ｔｏｒｒ以下とし、成膜時間は、２分とした。また、石英ガラス基板の加熱温度は、２００℃とした。
これにより、高親和性領域の形状「Ｅ」にほぼ対応した形状のＩｎ膜（平均厚さ：約１００ｎｍ、各部の幅：約６０μｍ）を得た。
なお、各実施例において、いずれも、低親和性領域には、膜形成が認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の成膜方法を説明するための模式的な図（縦断面図）である。
【図２】本発明の成膜方法を説明するための模式的な図（縦断面図）である。
【図３】本発明の電子部品を適用した薄膜トランジスタの実施形態を示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。
【図４】本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
１……基材  １１……高親和性領域とする領域  １２……低親和性領域とする領域  ２１……高親和性領域  ２２……低親和性領域  ３……膜  ３１……飛来物  １００‥‥薄膜トランジスタ  ２０‥‥基板  ３０‥‥ソース電極  ４０‥‥ドレイン電極  ５０‥‥有機半導体層  ５１０‥‥チャネル領域  ６０‥‥ゲート絶縁層  ７０‥‥ゲート電極  １１００……パーソナルコンピュータ  １１０２……キーボード  １１０４……本体部  １１０６……表示ユニット  １２００……携帯電話機  １２０２……操作ボタン  １２０４……受話口  １２０６……送話口  １３００‥‥ディジタルスチルカメラ  １３０２‥‥ケース（ボディー）  １３０４‥‥受光ユニット  １３０６‥‥シャッタボタン  １３０８‥‥回路基板  １３１２‥‥ビデオ信号出力端子  １３１４‥‥データ通信用の入出力端子  １４３０‥‥テレビモニタ  １４４０‥‥パーソナルコンピュータ
【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】
2005213598.tif 000007
【図６】
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