(57)【要約】【課題】トランジスタ上に物理的封じ込め手段を設けることなく高品質な印刷トランジスタを得る。【解決手段】チャネル領域２０１を挟むよう基層（例えば２２０）上にコンタクトペア２４０、２５０を形成する。更に、チャネル領域２０１内で基層を覆う改質被覆２２１並びにコンタクトペアを覆う改質被覆２４１及び２５１のうち少なくとも何れかを形成する。改質被覆２２１、２４１及び２５１のうち少なくとも一部を含む受容面２０２上に半導体印刷液２６０’を堆積させ乾燥させることにより、チャネル領域２０１及びコンタクトペアの一部上に半導体活性領域を形成する。例えば改質被覆２２１の表面エネルギが改質被覆２４１、２５１の表面エネルギに比べて大きいか又は実質的に等しいという表面エネルギ分布が受容面に現れるよう、実現すべき表面エネルギ分布に応じて改質被覆２２１、２４１、２５１の素材等を選択してあるため、とぎれ等が生じることなく比較的厚みのある半導体活性領域を形成できる。【選択図】図２Ｄ
2005354051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネル領域を挟むよう基層上に形成されたソースコンタクト及びドレインコンタクトと、
ソースコンタクトを覆う第１改質被覆、ドレインコンタクトを覆う第２改質被覆、並びにチャネル領域内で基層を覆う第３改質被覆のうち少なくとも何れかを含む改質被覆と、
ソースコンタクト及びドレインコンタクトと電気的に接触するよう、且つソースコンタクトからチャネル領域下の基層部分を経てドレインコンタクトに跨っており改質被覆の表面のうち少なくとも一部を含む受容面に接触するよう、チャネル領域上方に配置された半導体領域と、
を備え、
１個又は複数個の改質被覆を形成することによって、受容面のうちチャネル領域内の部分における表面エネルギが受容面のうちソースコンタクト上方の部分における表面エネルギ及び受容面のうちドレインコンタクト上方の部分における表面エネルギのそれぞれに比べて大きいか又は実質的に等しくなるようにしたトランジスタ。
【請求項２】
チャネル領域を挟むソースコンタクトとドレインコンタクトよりなるコンタクトペアを基層上に形成するステップと、
ソースコンタクトからチャネル領域下の基層部分を経てドレインコンタクトに跨っており改質被覆の表面のうち少なくとも一部を含む受容面が形成されるように、且つ受容面が所定の表面エネルギ分布を有することとなるよう選択された一種類又は複数種類の改質剤により、チャネル領域内で基層を覆う第１改質被覆及びコンタクトペアを覆う第２改質被覆のうち少なくとも一方を含む改質被覆を形成するステップと、
受容面上に半導体印刷液を堆積させるステップと、
チャネル領域、ソースコンタクトの一部及びドレインコンタクトの一部の上方に半導体領域を形成させるべく半導体印刷液を乾燥させるステップと、
を有するトランジスタ製造方法。
【請求項３】
チャネル領域を挟むソースコンタクトとドレインコンタクトよりなるコンタクトペアを基層上に複数個形成するステップと、
ソースコンタクトからチャネル領域下の基層部分を経てドレインコンタクトに跨っており改質被覆の表面のうち少なくとも一部を含む受容面がコンタクトペア毎に形成されるように、且つ受容面が所定の表面エネルギ分布を有することとなるよう選択された一種類又は複数種類の改質剤により、チャネル領域内で基層を覆う第１改質被覆及びコンタクトペアを覆う第２改質被覆のうち少なくとも一方を含む改質被覆をコンタクトペア毎に形成するステップと、
コンタクトペア毎に形成された受容面上に半導体印刷液を堆積させるステップと、
何れかのコンタクトペアと電気的に接触する複数個の半導体領域がそれぞれ接触先のコンタクトペアに挟まれるチャネル領域の上方に形成されるよう半導体印刷液を乾燥させるステップと、
を有するトランジスタアレイ製造方法。
【請求項４】
蓄蔵している可撓性基板をシステム内へと送給するスプールと、
チャネル領域を挟むソースコンタクトとドレインコンタクトよりなるコンタクトペアを可撓性基板上に複数個形成するモジュールと、
所定の第１表面エネルギを有する第１改質被覆を各コンタクトペア上に形成する処理並びに所定の第２表面エネルギを有する第２改質被覆を各コンタクトペアにより形成された各チャネル領域内にて可撓性基板上に形成する処理のうち少なくとも一方を実行することにより改質被覆を含む受容面をコンタクトペア毎に形成するモジュールと、
コンタクトペア毎に形成された受容面上に半導体印刷液を堆積させることにより半導体領域を各チャネル領域上に形成するモジュールと、
を備える集積回路製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には電子素材処理に関し、より詳細には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ印刷システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の装置の中には、液晶（ＬＣＤ）を用いた画像表示装置やコンピュータ用表示装置等、大規模なＴＦＴアレイが組み込まれるものがある。この場合のＴＦＴアレイは一般にアクティブマトリクスバックプレーンと呼ばれ、表示媒体の制御に用いられる。ここに、組込先装置が大きければＴＦＴアレイのサイズは大きくなり、同時にＴＦＴアレイ内での接続関係やＴＦＴアレイ外との接続関係が複雑になる。サイズが大きく接続関係が複雑なＴＦＴアレイは、従来型の半導体処理プロセス、即ち真空チャンバの中で実行されるチャンバベースのプロセスでは、製造しがたい。
【０００３】
そのため、これに代わるＴＦＴ製造技術を開発することが重要となっており、中でも、オフセット印刷やジェット印刷によってトランジスタを印刷する、という技術が有望視されている。チャンバベースのプロセス技術においては使用できる基板素材の種類や環境条件設定が限られていたが、かかる集積回路（ＩＣ）印刷技術を用いた場合、そういった事項に関する制限が課せられなくなるため、大抵はトランジスタの製造コストを抑えることができ且つ製造面での柔軟性乃至自由度が高まる。
【０００４】
従来におけるＩＣ印刷プロセスの流れの一例を、断面を示す図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃにより段階を追って示す。まず、図１Ａにおいては、基板１１０上にゲート１３０が形成されており、更に誘電体１２０がこれらを覆っている。誘電体１２０上には、ソースコンタクト１４０とドレインコンタクト１５０との間にチャネル領域１０１が形成されるよう、またチャネル領域１０１の位置がゲート１３０の上方となるよう、ソースコンタクト１４０及びドレインコンタクト１５０が形成されている。
【０００５】
次に、半導体印刷液を印刷等の手法によりチャネル領域１０１内に堆積させる。即ち、図１Ｂに示すように、ソースコンタクト１４０の表面１４０−Ｓから誘電体１２０の表面１２０−Ｓを経てドレインコンタクト１５０の表面１５０−Ｓに至る部位に、半導体印刷液を堆積させる。図中、１６０’は半導体印刷液が堆積されている部分を表している。半導体印刷液は印刷可能で且つ乾燥させるとその後に半導体素材が残る液体であり、従って、印刷液部分１６０’を乾燥させれば、図１Ｃに示すように、ＴＦＴ１００の活性領域を構成する半導体領域（以下これを「半導体活性領域」とも呼ぶ）１６０が形成される。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６５６９７０７号明細書
【特許文献２】米国特許第６４３３３５９号明細書
【特許文献３】米国特許第４６９０７１５号明細書
【非特許文献１】Shimoda et al., "Inkjet Printing of Light-Emitting Polymer Displays", MRS Bulletin, November 2003, pp.821-827
【非特許文献２】Salleo et al., "Polymer Thin-Film Transistors with Chemically Modified Dielectric Interfaces", Applied Physics Letters, Vol. 81, No. 23, December 2, 2002, pp.4383-4385
【非特許文献３】Street et al., "Contact Effects in Polymer Transistors", Applied Physics Letters, Vol. 81, No. 15, October 7, 2002, pp.2887-2889
【非特許文献４】Bain et al., "Formation of Monolayer Films by the Spontaneous Assembly of Organic Thiols from Solution onto Gold", J.Am.Chem.Soc., 1989, pp.321-335
【非特許文献５】Wasserman et al., "Structure and Reactivity of Alkylsiloxane Monolayers Formed by Reaction of Alkyltrichlorosilanes on Silicon Substrates", Langmuir, 1989, American Chemical Society, pp.1074-1087
【非特許文献６】Burns et al., "Inkjet Printing of Polymer Thin-Film Transistor Circuits", MRS Bulletin, November 2003, pp.829-834
【発明の開示】
【０００７】
しかしながら、このような手順で製造された従来型印刷ＴＦＴ１００においては、しばしば、スプレッドアウトと呼ばれる形状的な不具合が発生する。スプレッドアウトとは、乾燥後にチャネル領域１０１内に残る半導体素材が不均一な層をなしていること、例えば層の厚みが不均一であったり、層に孔が開いていたり、層がとぎれていることである。例えば図１Ｃに示すように半導体領域１６０にて層のとぎれ１６０−Ｂが生じている場合、トランジスタとしての性能が貧弱なものになるか或いは正常に動作しなくなり得る。
【０００８】
発明者の知見によれば、印刷液部分１６０’を乾燥させたときにスプレッドアウトが生じる原因は、誘電体１２０が有する表面エネルギが、ソースコンタクト１４０やドレインコンタクト１５０が有する表面エネルギに対し、通常は大きく異なることである。即ち、ソースコンタクト１４０及びドレインコンタクト１５０は通常はある種の金属により形成されており、従ってこれらは本質的に濡れやすい（表面エネルギが大きい）。これに対して、誘電体１２０の表面１２０−Ｓ即ち半導体印刷液が堆積される面は、通常、濡れにくい（表面エネルギが小さい）面である必要がある。これは、ある種の半導体印刷液から良好な結晶構造を有する半導体領域１６０が得られるようにするため、である。
【０００９】
表面エネルギに関しこの種の非対称性があるとき半導体領域１６０にスプレッドアウト例えば図１Ｃ中のとぎれ１６０−Ｂが生じやすいのは、チャネル領域１０１内にある誘電体１２０の表面１２０−Ｓ即ち比較的濡れにくい面から、コンタクト１４０及び１５０の表面１４０−Ｓ及び１５０−Ｓ即ち比較的濡れやすい面へと、半導体印刷液乃至印刷液部分１６０’が吸い寄せられやすいからである。従って、印刷液部分１６０’のスプレッドアウトという現象を防止するには、コンタクト１４０及び１５０上に物理的な障壁を設けて半導体印刷液乃至印刷液部分１６０’の吸い寄せを妨げるか、或いは半導体印刷液を過分に（即ち所要量より多く）印刷してチャネル領域１０１内の半導体領域１６０にとぎれや孔が生じないようにすればよい。しかしながら、こういった防止策は、一般に、印刷トランジスタ製造プロセスにて費やされるコストや当該プロセスの複雑度がかなり増してしまうことから、好ましくないものであるといえる。
【００１０】
このように、トランジスタ上に物理的封じ込め手段を設けることなく高品質な印刷トランジスタを得ることが可能なシステム及び方法を、提供することが望まれている。
【００１１】
そこで、本発明の一実施形態に係るトランジスタにおいては、チャネル領域を挟むよう基層上に形成されたソースコンタクト及びドレインコンタクトと、ソースコンタクトを覆う第１改質被覆、ドレインコンタクトを覆う第２改質被覆、並びにチャネル領域内で基層を覆う第３改質被覆のうち少なくとも何れかを含む改質被覆と、ソースコンタクト及びドレインコンタクトと電気的に接触するよう、且つソースコンタクトからチャネル領域下の基層部分を経てドレインコンタクトに跨っており改質被覆の表面のうち少なくとも一部を含む受容面に接触するよう、チャネル領域上方に配置された半導体領域と、を設け、１個又は複数個の改質被覆を形成することによって、受容面のうちチャネル領域内の部分における表面エネルギが受容面のうちソースコンタクト上方の部分における表面エネルギ及び受容面のうちドレインコンタクト上方の部分における表面エネルギのそれぞれに比べて大きいか又は実質的に等しくなるようにしている。
【００１２】
また、本発明の一実施形態に係るトランジスタ製造方法においては、チャネル領域を挟むソースコンタクトとドレインコンタクトよりなるコンタクトペアを基層上に形成するステップと、ソースコンタクトからチャネル領域下の基層部分を経てドレインコンタクトに跨っており改質被覆の表面のうち少なくとも一部を含む受容面が形成されるように、且つ受容面が所定の表面エネルギ分布を有することとなるよう選択された一種類又は複数種類の改質剤により、チャネル領域内で基層を覆う第１改質被覆及びコンタクトペアを覆う第２改質被覆のうち少なくとも一方を含む改質被覆を形成するステップと、受容面上に半導体印刷液を堆積させるステップと、チャネル領域、ソースコンタクトの一部及びドレインコンタクトの一部の上方に半導体領域を形成させるべく半導体印刷液を乾燥させるステップと、を実行することとしている。
【００１３】
本発明の一実施形態に係るトランジスタアレイ製造方法においては、チャネル領域を挟むソースコンタクトとドレインコンタクトよりなるコンタクトペアを基層上に複数個形成するステップと、ソースコンタクトからチャネル領域下の基層部分を経てドレインコンタクトに跨っており改質被覆の表面のうち少なくとも一部を含む受容面がコンタクトペア毎に形成されるように、且つ受容面が所定の表面エネルギ分布を有することとなるよう選択された一種類又は複数種類の改質剤により、チャネル領域内で基層を覆う第１改質被覆及びコンタクトペアを覆う第２改質被覆のうち少なくとも一方を含む改質被覆をコンタクトペア毎に形成するステップと、コンタクトペア毎に形成された受容面上に半導体印刷液を堆積させるステップと、何れかのコンタクトペアと電気的に接触する複数個の半導体領域がそれぞれ接触先のコンタクトペアに挟まれるチャネル領域の上方に形成されるよう半導体印刷液を乾燥させるステップと、を実行することとしている。
【００１４】
そして、本発明の一実施形態に係る集積回路製造システムにおいては、蓄蔵している可撓性基板をシステム内へと送給するスプールと、チャネル領域を挟むソースコンタクトとドレインコンタクトよりなるコンタクトペアを可撓性基板上に複数個形成するモジュールと、所定の第１表面エネルギを有する第１改質被覆を各コンタクトペア上に形成する処理並びに所定の第２表面エネルギを有する第２改質被覆を各コンタクトペアにより形成された各チャネル領域内にて可撓性基板上に形成する処理のうち少なくとも一方を実行することにより改質被覆を含む受容面をコンタクトペア毎に形成するモジュールと、コンタクトペア毎に形成された受容面上に半導体印刷液を堆積させることにより半導体領域を各チャネル領域上に形成するモジュールと、を設けている。
【００１５】
なお、ソースコンタクト及びドレインコンタクトは印刷等によって金属から形成できる。ソースコンタクトやドレインコンタクトを覆う改質被覆は、有機チオール(organothiol)系の素材から形成でき、また単分子層として形成できる。酸化シリコン（二酸化シリコン）の層を基層としてコンタクトペアを形成する場合は、この基層を覆う改質被覆を例えばトリクロロシラン(trichlorosilane)系の素材から形成できる。各改質被覆は改質剤を含む改質液中への浸漬や当該改質液のスプレイにより形成できる。その場合、例えば、各改質被覆に含まれる改質剤をそれぞれその被覆先に対してのみ反応性を有するよう選択する。また、基板上にゲート乃至ゲートコンタクトを形成しその上を誘電体の層で覆い更にその上にコンタクトペア（及び随所の改質被覆）を形成した構造においては、コンタクトペア（及び設ける場合はチャネル領域内改質被覆）にとり誘電体の層が基層となるのに対し、基板上にコンタクトペア（及び随所の改質被覆）を形成しその上を誘電体の層で覆い更にその上にゲート乃至ゲートコンタクトを形成した構造においては、コンタクトペア（及び設ける場合はチャネル領域内改質被覆）にとり基板が基層となる。ゲート乃至ゲートコンタクトの位置は、前者の場合はチャネル領域の下方となり後者の場合はチャネル領域の上方となる。半導体領域の形成は半導体印刷液を堆積させることを通じて実現でき、半導体印刷液の堆積はジェット印刷等により実現できる。可撓性基板上に形成した複数個のトランジスタはセパレータにより個々に切断して別個の可撓性回路とすればよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の第１実施形態に係る印刷ＴＦＴ等の印刷トランジスタ乃至印刷半導体素子（以下「印刷ＴＦＴ」と略記するが本発明は印刷にもＴＦＴにも限定されない）の形成プロセス乃至製造方法を、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄ及び図２Ｅに示す断面を参照しつつ段階を追って説明する。この実施形態を含め、本発明においては、印刷ＴＦＴの構成要素における表面特性例えば表面エネルギを調整することにより、印刷ＴＦＴの品質及び精度を高め、ひいてはその製造コストの低減と性能の向上とを達成している。
【００１７】
本実施形態においては、印刷ＴＦＴの形成に当たり、まず基板２１０上にゲート２３０が形成され、更に誘電体２２０によりこれらが覆われ、誘電体２２０上にソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０よりなるコンタクトペアが形成される。ソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０は、その間にチャネル領域２０１が形成されるよう、且つチャネル領域２０１がゲート２３０の上方に位置することとなるよう、形成する。これにより、図２Ａに示す中間段階となる。なお、誘電体２２０やソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０の形成手法としては、従来型のチャンバベースプロセス技術やＩＣ印刷技術を含め、様々な手法を用いることができる。同様に、基板２１０は、シリコンウェハや可撓性プラスチックフィルムを含め、様々な基板素材から形成できる。
【００１８】
ここに、ソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０や誘電体２２０の素材にもよるが、ソースコンタクト２４０の表面２４０−Ｓが有する表面エネルギやドレインコンタクト２５０の表面２５０−Ｓが有する表面エネルギは、誘電体２２０の表面２２０−Ｓが有する表面エネルギとは異なるのが普通である。例えば、ソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０をアルミニウム、銅、金の金属（或いはドープドポリシリコン等の素材）から形成した場合、その表面２４０−Ｓ及び２５０−Ｓが濡れやすい面となるのに対し、誘電体２２０を無機酸化物や絶縁性ポリマ等の素材から形成した場合、その表面２２０−Ｓが有する表面エネルギは、ソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０の表面２４０−Ｓ及び２５０−Ｓが有するそれよりも小さくなる。
【００１９】
先に図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃを用いて示した説明から明らかなように、ソースコンタクトからチャネル領域を経てドレインコンタクトにかけ表面エネルギがこのように分布していると、引き続く半導体印刷プロセスを理想的なかたちで実行できず、理想からほど遠い印刷ＴＦＴになり得る。そこで、本実施形態を含め、本発明の様々な実施形態においては、１個又は複数個の改質被覆(modifier coating)を設け、かかる不都合な表面エネルギ分布パターンを克服するようにしている。この点に関し、図２Ｂ及び図２Ｃを用いて詳細に説明する。
【００２０】
まず、本実施形態にて改質被覆として被覆する改質剤(modifier)は、被覆対象面に対して反応性を有する化学的構成部分(moiety)を含んでいる。即ち、面のうちの被覆したい部位に対してのみ反応性を有する改質剤、或いはそういった改質剤の分子乃至化合物を含む液である改質液(modifier fluid)を用いれば、部位毎に質が異なる面即ちヘテロジーニアスな面を、部位選択的に被覆することができる。具体的には、誘電体２２０に対しては反応性を有するがソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０に対しては反応性を有していない改質液を用いれば、単純な浸漬プロセスやスプレイプロセスによって誘電体２２０の表面２２０−Ｓの上だけに、図２Ｂに示すように改質被覆２２１を形成できる。例えば、誘電体２２０が酸化シリコンでありソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０が金属であるなら、アルキルトリクロロシラン(alkyl trichlorosilane)やアルキルトリメトキシシラン(alkyl trimethoxysilane)を含む液を改質液として用いればよい。なお、改質被覆２２１を含め本願中で述べる各改質被覆は、気相成長や直接印刷を含め様々な手法により形成できる。
【００２１】
本実施形態における改質被覆２２１は、自集型単分子層（self-assembled monolayer:ＳＡＭ）と呼ばれる単分子層として形成できる。即ち、所望の改質剤分子（例えばアルキルトリクロロシラン）を溶媒（例えばヘキサデカン(hexadecane)やトルエン(toluene)）に溶かし、その上の様々な構造もろとも基板２１０をその溶液の容器内に浸漬するか或いはその溶液をその基板２１０上にスプレイすれば、改質剤分子が誘電体２２０の露出面上のみに集まってＳＡＭを形成し、その結果として改質被覆２２１が当該露出面上のみに形成される。この場合の改質剤分子はソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０に対しては反応性を有していないため、ソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０上には被覆が形成されない。
【００２２】
同様にして、ソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０の表面２４０−Ｓ及び２５０−Ｓ上にも、図２Ｃに示すように部位選択的に、それぞれ改質被覆２４１又は２５１を形成できる。この場合には、ソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０に対しては反応性を有するが改質被覆２２１に対しては反応性を有していない物質（ソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０がパラジウムや金等のように耐久性の高い(coinage)金属である場合は例えば有機チオール(organothiol)）を改質剤として用いることによって、ソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０の表面２４０−Ｓ及び２５０−Ｓ上のみに改質被覆２４１及び２５１を形成することができる。このようにして形成された受容面２０２、即ち図中破線で示す面上には、引き続く工程において半導体印刷液が堆積される。
【００２３】
注記すべきことに、改質被覆２２１、２４１及び２５１を形成するための各改質剤は、覆う先を自ら選択する（自分が反応性を有している相手だけを覆う）という性質を有している。そのため、これら改質被覆２２１、２４１及び２５１を形成する順序は様々に定めることができる。例えば、ソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０の表面２４０−Ｓ及び２５０−Ｓ上への改質被覆２４１及び２５１の形成を、誘電体２２０の表面２２０−Ｓ上への改質被覆２２１の形成に先だって行ってもよい。更に注記すべきことに、誘電体２２０が一般にソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０とは異なった素材から形成されているため、改質被覆２２１もまた一般に改質被覆２４１及び２５１とは異なる物質乃至組成となる。無論、ソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０が互いに異なる素材から形成されている場合等においては、改質被覆２４１及び２５１もまた互いに異なる物質乃至組成となり得る。
【００２４】
また、本実施形態における改質被覆２４１及び２５１は単分子層として形成することができる。改質被覆２４１及び２５１を単分子層として形成すれば、それぞれソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０の電気的特性に対する改質被覆２４１及び２５１の影響を、最小限に抑えることができる。即ち、単分子層は分子１個分の厚みしかない層であるため、電気信号はさしたる劣化や減衰を受けずに改質被覆２４１及び２５１を通り抜けることができる。
【００２５】
改質被覆２２１、２４１及び２５１を設けているのは、受容面２０２のうちチャネル領域２０１内にある部分における表面特性例えば表面エネルギ、受容面２０２のうちソースコンタクト２４０上方にある部分における表面特性例えば表面エネルギ、並びに受容面２０２のうちドレインコンタクト２５０上方にある部分における表面特性例えば表面エネルギを、所望値に設定できるようにするためである。より具体的には、受容面２０２の各所における表面エネルギを改質剤乃至改質液の素材や組成の選択等により調整することによって、印刷ＴＦＴの活性領域たる半導体領域（例えば図２Ｅ中の半導体活性領域２６０）が形成される部位における表面エネルギ分布パターンを所望のパターン、例えば均一な半導体領域を形成するのに適するパターンとすることができる。
【００２６】
例えば、本実施形態においては、改質被覆２２１、２４１及び２５１を形成するための各改質剤乃至改質液の素材乃至組成は、改質被覆２２１、２４１及び２５１の表面エネルギ特性が互いに実質同一となるよう選択されている。改質被覆２２１、２４１及び２５１をそのように形成した上で、ジェット印刷等の手法を用い図２Ｄに示すように半導体印刷液２６０’を受容面２０２上に堆積させると、この半導体印刷液２６０’は自らの表面張力によってひとかたまりになる。なお、図示した半導体印刷液２６０’はソースコンタクト２４０からチャネル領域２０１を経てドレインコンタクト２５０に跨っているが、これは一例に過ぎず、受容面２０２のうちチャネル領域２０１内にある部分のみに半導体印刷液２６０’を堆積させるようにしてもよいし、受容面２０２のうちチャネル領域２０１内にある部分とソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０のうち一方の上にある部分のみに半導体印刷液２６０’を堆積させるようにしてもよい。何れにせよ、半導体印刷液２６０’は乾燥プロセス中にソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０双方の上に延び広がっていく。
【００２７】
半導体印刷液２６０’は例えば担体液及びその中に入ったある種の半導体素材から構成されており、懸濁液、分散液、溶液、その他の液状物を以て半導体印刷液２６０’とすることができる。半導体印刷液２６０’として用いることができるのは、これに限られるものではないが、Ｐ３ＨＴ即ちポリ（３−ヘキシルチオフェン）(poly(3-hexylthiophene))や、ＰＱＴ−１２即ちポリ［５，５’−ビス（３−ドデシル−２−チエニル）−２，２’−ビチオフェン］(poly[5,5'-bis(3-dodecyl-2-thienyl)-2,2'-bithiophene])等の半導体ポリマをクロロベンゼン(chlorobenzene)等の有機溶媒に溶かしたもの等である。無機半導体ナノパーティクルの分散液乃至コロイド等も、半導体印刷液２６０’として用いることができる。誘電体２２０、ソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０における表面エネルギの相違が改質被覆２２１、２４１及び２５１により隠されているため、この相違により半導体印刷液２６０’がチャネル領域２０１から押し出されることはない。
【００２８】
このように半導体印刷液２６０’は各種内部表面張力によってその場所に集まるため、これを乾燥させれば図２Ｅに示す半導体活性領域２６０を得ることができる。半導体活性領域２６０は半導体素材からなるとぎれや孔のない層であり、その厚みや質はチャネル領域２０１の全体に亘り比較的均一である。即ち、チャネル領域２０１上方における半導体活性領域２６０の厚みはソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０上方における半導体活性領域２６０の厚みよりも大きいか少なくとも同程度である。従って、最終的に得られる印刷ＴＦＴ２００は、トランジスタとして信頼性良く動作するものとなる。注記すべきことに、図示した例では半導体活性領域２６０の一部（図中の２４２及び２５２）が改質被覆２４１及び２５１の上方まで延びているため、半導体活性領域２６０とソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０それぞれとの電気的接触は何れも良好に保たれる。但し、半導体活性領域２６０とソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０上の改質被覆２４１及び２５１それぞれとが改質被覆２４１及び２５１の縁のみにおいて接触するような、実施形態もあり得る。
【００２９】
また、本発明の第２実施形態においては、ソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０上に形成されている改質被覆２４１及び２５１の表面エネルギが誘電体２２０の上方に形成されている改質被覆２２１の表面エネルギより小さくなるよう、改質被覆２２１、２４０及び２５０を形成するための各改質剤乃至改質液の素材乃至組成が選択されている。そのため、受容面２０２のうちソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０上方にある部分は受容面２０２のうちチャネル領域２０１内にある部分と比べて濡れにくい。
【００３０】
従って、チャネル領域２０１並びにソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０上方に堆積させた半導体印刷液が第１実施形態における半導体印刷液２６０’に比べチャネル領域２０１付近にこじんまりとまとまるため、これを乾燥させれば、図２Ｆに示すように、主としてチャネル領域２０１上方にくっきりとまとまった比較的均一な半導体活性領域２６０−２が形成され、ひいては印刷ＴＦＴ２００−２が形成される。注記すべきことに、本実施形態においては第１実施形態に比べて不均一な表面エネルギ分布を形成した上で半導体活性領域２６０−２を形成しているため、改質被覆２４１及び２５１のうち半導体活性領域２６０−２により被覆される部分２４２−２及び２５２−２が、第１実施形態における対応部分（図２Ｅ中の２４２及び２５２）に比べて狭くなる。しかしながら、チャネル領域２０１全体に亘り十分な（即ち荷電キャリアを通すのに十分な）半導体活性領域２６０−２が形成されている限り両者間の所要電気的接触を実現できるため、半導体活性領域２６０−２とコンタクト２４０及び２５０との間の界面２４２−２及び２５２−２が非常に狭くても大抵は印刷ＴＦＴ２００−２を適切に動作させることができる。また、非常に狭いにしろ界面２４２−２及び２５２−２は確実に形成することができる。例えば、本発明に係る印刷ＴＦＴをＩＣ印刷システムにより製造する場合を例とすると、そのＩＣ印刷システムにおける最小液滴サイズがチャネル長（図中横方向に沿ったチャネル領域２０１の寸法）の所望値より大きければ、半導体活性領域２６０−２とソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０との間の接触のうちいくらかの部分は、半導体印刷液をチャネル領域２０１上に堆積させる動作乃至操作それ自体によって自動的に、形成されることとなる（これは第１実施形態でも同様である）。
【００３１】
このように、第２実施形態における改質被覆２２１、２４１及び２５１は半導体印刷プロセスにて半導体活性領域を自動的に位置決めする機能を有している。言い換えれば、第２実施形態においては半導体活性領域の位置決め機能が第１実施形態に比べ強化乃至高精度化されている。総じて言うと、第１及び第２実施形態にて誘電体２２０上方並びにソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０上方の双方に改質被覆を形成しているのは表面エネルギ分布パターンを最大限柔軟に設定できるようにするためであり、また第２実施形態においてはそれらの改質被覆による表面エネルギ分布パターンを利用して位置決め機能を強化している。しかしながら、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えばソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０上方だけに改質被覆を形成する実施形態（図２Ｇ参照）や、誘電体２２０上方だけに改質被覆を形成する実施形態（図２Ｈ参照）もあり得る。
【００３２】
例えば、図２Ｇに示す第３実施形態に係る印刷ＴＦＴ２００−３は、図２Ｅに示した印刷ＴＦＴ２００とほぼ同様の構成であるが、誘電体２２０上に改質被覆が形成されていない点で異なっている。また、本実施形態においては、改質被覆２４１及び２５１の濡れにくさが誘電体２２０の濡れにくさと同程度となるよう（改質被覆２４１及び２５１の表面エネルギが誘電体２２０のそれと同程度となるよう）、改質被覆２４１及び２５１を形成するための改質剤乃至改質液の素材乃至組成を選択している。このように均一な表面エネルギ分布パターンが、受容面、即ち改質被覆２４１から誘電体２２０のうちチャネル領域２０１下にある部分を経て改質被覆２５１に跨る面に形成されているため、図２Ｅに示した第１実施形態と同様の理由で、印刷により形成される半導体活性領域２６０−１の層の厚みがチャネル領域２０１全体において相対的に大きくなる。また、同様に誘電体２２０上に改質被覆を設けない構成において、誘電体２２０に比べて濡れにくくなるよう改質被覆２４１及び２５１を形成（改質剤乃至改質液の素材乃至組成を選択）すれば、図２Ｆに示した第２実施形態と同様、受容面にて半導体活性領域２６０−１を自動的に位置決めする機能が実現される。
【００３３】
また、図２Ｈに示す第４実施形態に係る印刷ＴＦＴ２００−４は、図２Ｅに示した印刷ＴＦＴ２００とほぼ同様の構成であるが、ソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０上に改質被覆が形成されていない点で異なっている。また、本実施形態においては、改質被覆２２１の濡れやすさがソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０の濡れやすさと同程度となるよう（改質被覆２２１の表面エネルギがソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０のそれと同程度となるよう）、改質被覆２２１を形成するための改質剤乃至改質液の素材乃至組成を選択している。このように均一な表面エネルギ分布パターンが、受容面、即ちソースコンタクト２４０から改質被覆２２１のうちチャネル領域２０１内にある部分を経てドレインコンタクト２５０に跨る面に形成されているため、図２Ｅに示した第１実施形態と同様の理由で、チャネル領域２０１全体に亘り比較的均一でとぎれや孔のない半導体活性領域２６０−２の層を印刷によって得ることができる。また、同様にソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０上に改質被覆を設けない構成において、ソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０に比べて濡れやすくなるよう改質被覆２２１を形成（改質剤乃至改質液の素材乃至組成を選択）すれば、図２Ｆに示した第２実施形態と同様、受容面にて半導体活性領域２６０−２を自動的に位置決めする機能が実現される。注記すべきことに、このようにして半導体活性領域２６０−２を形成するために使用する素材としては、その堆積場所である改質被覆２２１が濡れやすいにもかかわらず良好な結晶構造を形成できるような素材を、選択しなければならない。
【００３４】
また、印刷ＴＦＴのアレイが形成されるよう、本発明に係る改質被覆付き印刷ＴＦＴを形成することもできる。図２Ｉに、本発明の一実施形態に係る印刷ＴＦＴのアレイＡ２００の断面を示す。このアレイＡ２００は例えば表示装置のバックプレーンに適した印刷ＴＦＴアレイとして構成することができ、図２Ｅに示した印刷ＴＦＴ２００と同様の構成を有する印刷ＴＦＴ２００−１、２００−２及び２００−３を有している。これを形成するに際しては、コンタクトペアを複数個形成した上で受容面がコンタクトペア毎に形成されるよう改質被覆をコンタクトペア毎に形成し、半導体印刷液をコンタクトペア毎に堆積させて乾燥させる。注記すべきことに、ここでは３個の印刷ＴＦＴ２００−１、２００−２及び２００−３を横並びに配置しているが、本発明を実施するに際し印刷ＴＦＴの個数や配置は適宜設定することができる。更に注記すべきことに、ここでは印刷ＴＦＴ２００−１、２００−２及び２００−３が印刷ＴＦＴ２００と同様の構成を有する例を示しているが、本発明を実施するに際し、印刷ＴＦＴ２００−１、２００−２及び２００−３のトランジスタ構造は、表面エネルギ分布パターンを設定するための改質被覆を備えるものである限りどのような構造とすることもできる（例えば図２Ｆに示した印刷ＴＦＴ２００−２、図２Ｇに示した印刷ＴＦＴ２００−３或いは図２Ｈに示した印刷ＴＦＴ２００−４と同様の構造とすることができる）。
【００３５】
図３に、本発明の一実施形態に係る印刷ＴＦＴの頂面の顕微鏡映像を示す。この図に示す印刷ＴＦＴは図２Ｆに示した印刷ＴＦＴ２００−１と同様の構成を有する印刷ＴＦＴであり、ゲート３３０上に形成された被覆付き誘電体層３２０と、被覆付き誘電体層３２０上に形成された被覆付きソースコンタクト３４０及び被覆付きドレインコンタクト３５０と、被覆付きソースコンタクト３４０及び被覆付きドレインコンタクト３５０に挟まれるようゲート３３０上方に形成された半導体活性領域３６０とを、有している。注記すべきことに、図３に示す顕微鏡映像においては、実際は被覆付き誘電体層３２０により被覆されているゲート３３０を含め、例示のため印刷ＴＦＴ構造全体を示してある。
【００３６】
被覆付き誘電体層３２０は誘電体素材上に第１の改質被覆を形成した構造を有しており（図２Ｂ参照）、被覆付きソースコンタクト３４０及び被覆付きドレインコンタクト３５０はそれぞれ金属コンタクト上に第１の改質被覆とは異なる素材乃至組成による第２の改質被覆を形成した構造を有している（図２Ｃ参照）。注記すべきことに、誘電体素材上に金属コンタクトを形成してから第１の改質被覆を形成して被覆付き誘電体層３２０を得、その上で第２の改質被覆を形成して被覆付きソースコンタクト３４０及び被覆付きドレインコンタクト３５０を得ているため、第２の改質被覆により覆われるのは厳密に言うと第１の改質被覆により覆われていない部分であり、誘電体素材の一部を含み得る。
【００３７】
改質剤乃至改質液の素材乃至組成は、被覆付きソースコンタクト３４０及び被覆付きドレインコンタクト３５０を構成している改質被覆が被覆付き誘電体層３２０を構成している改質被覆に比べて濡れにくくなるよう、選択されている。従って、例えばＩＣ印刷システムによりゲート３３０、被覆付きソースコンタクト３４０及び被覆付きドレインコンタクト３５０上に半導体印刷液を滴下すると、先に図２Ｆを参照して説明した理由と同様の理由で、その液滴は被覆付きソースコンタクト３４０と被覆付きドレインコンタクト３５０との間のチャネル領域内に概ね流れ込んで堆積し、結果としてゲート３３０に対してぴったりと位置決めされた半導体活性領域３６０が形成されることとなる。
【００３８】
以上、特定の構造を有する印刷ＴＦＴ乃至そのアレイを本発明に従い形成する実施形態に関し、図２Ａ〜図３を参照して例示説明を行った。しかしながら、ＩＣ印刷プロセス等において表面エネルギ分布パターンを調整するため改質剤乃至改質液を利用し改質被覆を形成するという手法は、他の構造を有する印刷ＴＦＴ乃至そのアレイに対しても適用できる。それによって、当該他の構造を有する印刷ＴＦＴ乃至そのアレイにおいても、半導体領域が印刷等により好適に形成されるよう、半導体領域形成に関する管理を行うことができる。そこで、他の構造を有する印刷ＴＦＴを本発明に従い形成する印刷ＴＦＴ形成プロセス、並びにそれにより形成される第５実施形態に係る印刷ＴＦＴ４００について、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄ、図４Ｅ、図４Ｆ及び図４Ｇに示す断面を参照して説明する。
【００３９】
図４Ａに示す断面においては、ソースコンタクト４４０とドレインコンタクト４５０との間にチャネル領域４０１が形成されるよう、基板４１０上にソースコンタクト４４０及びドレインコンタクト４５０が形成されており、図４Ｂに示す断面においては、改質被覆４１１が基板４１０の表面４１０−Ｓ上に形成されている。即ち、図２Ａ〜図２Ｈに示した各実施形態においては基板２１０がゲート２３０に対して基層となり基板２１０上の誘電体２２０がソースコンタクト２４０、ドレインコンタクト２５０及び改質被覆２２１に対して基層となっていたのに対し、本実施形態では基板４１０がソースコンタクト４４０及びドレインコンタクト４５０並びに次に述べる改質被覆４１１に対して基層となっている。本実施形態における改質被覆４１１は基板４１０に対してのみ反応性を有するよう形成されており（例えば改質被覆４１１を形成するための改質剤乃至改質液の素材乃至組成がそのように選択されており）、従ってソースコンタクト４４０及びドレインコンタクト４５０の表面４４０−Ｓ及び４５０−Ｓ上は改質被覆４１１により覆われないで残る。本実施形態においては、後に図４Ｄに示す半導体印刷液４６０’に対する改質被覆４１１の濡れやすさを抑える（例えばそのようになるよう改質被覆４１１を形成するための改質剤乃至改質液の素材乃至組成を選択する）ことにより、半導体活性領域の印刷形成品質を高めることができる。
【００４０】
次に、図４Ｃに示す断面においては、ソースコンタクト４４０及びドレインコンタクト４５０の表面４４０−Ｓ及び４５０−Ｓ上に、それぞれ改質被覆４４１又は４５１が形成されている。改質被覆４４１及び４５１は互いに同じ改質液を用いて形成できる。ソースコンタクト４４０及びドレインコンタクト４５０に対してのみ反応性を有する素材乃至組成の改質剤乃至改質液を用いれば、浸漬プロセスやスプレイプロセスによって改質被覆４４１及び４５１を形成することができる。また、図２Ｂ及び図２Ｃを参照して説明した第１実施形態と同様、本実施形態における改質被覆４１１、４４１及び４５１を形成するための各改質剤も被覆部位を自ら選択するという部位選択的な性質を有しているため、これらの改質被覆４１１、４４１及び４５１を形成する順序は様々に設定することができる。更に、本実施形態における改質被覆４４１及び４５１もＳＡＭとして形成することができ、そのようにすればソースコンタクト４４０及びドレインコンタクト４５０に対する改質被覆４４１及び４５１の電気的影響を最小限に抑えることができる。これまでの段階で、図中破線で示すように、半導体印刷液４６０’が堆積されることとなる受容面４０２が形成される。
【００４１】
また、本実施形態においては、改質被覆４１１、４４１及び４５１を形成するための各改質剤乃至改質液の素材乃至組成は、改質被覆４１１、４４１及び４５１の表面エネルギ特性が互いに実質同一となるよう即ち濡れやすさが同程度となるよう選択することも、また改質被覆４１１の表面エネルギが改質被覆４４１及び４５１の表面エネルギより大きくなるよう即ち改質被覆４４１及び４５１が改質被覆４１１に比べて濡れにくくなるよう選択することも、可能である。従って、図４Ｄに示すように受容面４０２上に半導体印刷液４６０’を堆積させたとき、この半導体印刷液４６０’はその場所にとどまってひとかたまりになり（表面エネルギ分布パターンが均一の場合）又はチャネル領域４０１内へと吸い寄せられる（改質被覆４４１及び４５１が改質被覆４１１に比べて濡れにくい場合）。何れにせよ、本実施形態によれば、図４Ｅに示すように、比較的厚みのある半導体活性領域４６０がチャネル領域４０１の上方に形成されることとなる。
【００４２】
そして、図４Ｆに示す断面においては図４Ｅに示した構造の上方に誘電体４２０が形成されており、図４Ｇに示す断面においては誘電体４２０のうちチャネル領域４０１の上方にある部分の上にゲートコンタクト４３０を形成することによって印刷ＴＦＴ４００が形成されている。半導体印刷液４６０’を用いこのようなプロセスを経て形成される印刷ＴＦＴ４００は、高品質の印刷ＴＦＴである。注記すべきことに、本実施形態におけるソースコンタクト４４０、ドレインコンタクト４５０及びゲートコンタクト４３０は何れもＩＣ印刷技術を用いて形成できるため、印刷ＴＦＴ４００を製造するに当たりチャンバベースプロセスを用いる必要はない。
【００４３】
図５に、図２Ａ〜図２Ｈ及び図４Ａ〜図４Ｇに示した各実施形態に係る印刷ＴＦＴや図２Ｉに示したアレイを形成するためのＩＣ印刷プロセスの流れを示す。一例として、図２Ｅに示した第１実施形態に係る印刷ＴＦＴ２００を形成する場合を考えると、この場合、まず、ゲート及び誘電体形成ステップ５１０において、基板２１０上にゲート乃至ゲートコンタクト２３０が形成されその上方に誘電体２２０が層として形成される。次に、ソースコンタクト及びドレインコンタクト形成ステップ５２０においては、ソースコンタクト２４０とドレインコンタクト２５０の間にチャネル領域２０１が形成されるよう且つこのチャネル領域２０１がゲート乃至ゲートコンタクト２３０の上方に位置することとなるよう、ソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０が誘電体２２０上に形成される。これら、ソースコンタクト２４０、ドレインコンタクト２５０及びゲート乃至ゲートコンタクト２３０は、ＩＣ印刷技術を用いて形成することができる。
【００４４】
また、図４Ｇに示した第５実施形態に係る印刷ＴＦＴ４００を形成する場合は、ゲート及び誘電体形成ステップ５１０を実行せずにソースコンタクト及びドレインコンタクト形成ステップ５２０に進む（即ちゲート及び誘電体形成ステップ５１０は本発明の実施に当たり必須ではない）。ソースコンタクト及びドレインコンタクト形成ステップ５２０においては、ソースコンタクト４４０とドレインコンタクト４５０の間にチャネル領域４０１が形成されるよう、基板４１０上にソースコンタクト４４０及びドレインコンタクト４５０が形成される。これらソースコンタクト４４０及びドレインコンタクト４５０はＩＣ印刷技術を用いて形成することができる。
【００４５】
ゲート及び誘電体形成ステップ５１０を実行したか否かにかかわらず、ソースコンタクト及びドレインコンタクト形成ステップ５２０実行後は、チャネル領域やコンタクトを改質剤により被覆する処置を実行する（その際に用いる各改質剤乃至改質液の素材乃至組成は、引き続く半導体印刷液堆積処置を実行する上で望ましい表面エネルギ分布パターンが得られるよう、選択する）。例えば、第１又は第５実施形態に係る印刷ＴＦＴ２００又は４００を製造する際には、チャネル領域処置ステップ５３０において、チャネル領域２０１又は４０１を含め誘電体２２０又は基板４１０上の露出部分に、第１改質被覆２２１又は２４１が形成され、ソース及びドレイン処置ステップ５４０において、ソースコンタクト２４０若しくは４４０及びドレインコンタクト２５０若しくは４５０上に、第２改質被覆２４１若しくは４４１及び２５１若しくは４５１が形成される。
【００４６】
また、先にも述べたように改質被覆を形成するための改質剤には部位選択的な性質があるため、その反応性が適切に選択乃至設定されている改質剤をそれぞれ用いる限り、チャネル領域処置ステップ５３０とソース及びドレイン処置ステップ５４０の実行順序を入れ替えることができ、或いはチャネル領域処置ステップ５３０とソース及びドレイン処置ステップ５４０とを同時実行することができる。更に、ソース及びドレイン処置ステップ５４０にてソースコンタクト及びドレインコンタクト上に形成される改質被覆を単分子層例えばＳＡＭとすれば、その改質被覆が被覆先のコンタクト（ソースコンタクト又はドレインコンタクト）による電気的接続性に対して及ぼす影響を、最小限に抑えることができる。
【００４７】
続く活性領域印刷ステップ５５０においては、半導体印刷液２６０’又は４６０’をチャネル領域２０１又は４０１の上方に印刷・堆積させ乾燥させる。ここに、先に図２Ｃ〜図２Ｆ及び図４Ｃ〜図４Ｅを参照して説明したように、チャネル領域を被覆する改質被覆やソースコンタクト及びドレインコンタクトを被覆する改質被覆を形成するに当たっては、半導体活性領域形成を成功裏に行える表面エネルギ分布パターンが形成されるよう、改質剤乃至改質液の素材乃至組成が選択されている。従って、半導体印刷液２６０’又は４６０’がチャネル領域２０１又は４０１から逃げ出すこと（例えばソースコンタクト及びドレインコンタクト上に偏在すること）はないため、同ステップ又はこれに続く図示しないステップにおいて半導体印刷液２６０’又は４６０’を乾燥させれば、チャネル領域全体に亘り比較的厚みがありとぎれや孔のない半導体活性領域乃至半導体構造物２６０又は４６０が形成される。
【００４８】
図２Ｅに示した第１実施形態に係る印刷ＴＦＴ２００の製造プロセスは、この時点で以て実質的に終了するが、図４Ｇに示した第５実施形態に係る印刷ＴＦＴ４００の製造プロセスは更に続き、誘電体及びゲート形成ステップ５６０が実行される（従ってこの誘電体及びゲート形成ステップ５６０は本発明の実施に当たり必須ではない）。誘電体及びゲート形成ステップ５６０においては、半導体活性領域４６０が誘電体４２０の層によって覆われ、更にチャネル領域４０１の上方にゲートコンタクト４３０が形成される。
【００４９】
なお、本発明を実施するに当たりステップ５３０及び５４０のうちチャネル領域処置ステップ５３０を省略すれば、ソースコンタクト及びドレインコンタクト上にのみ改質被覆が形成されている印刷ＴＦＴを得ることができ（図２Ｇ参照）、ステップ５３０及び５４０のうちソース及びドレイン処置ステップ５４０を省略すれば、ソースコンタクト及びドレインコンタクトが形成されている面（例えば基板の表面や基板上にある誘電体の表面）上にのみ改質被覆が形成されている印刷ＴＦＴを得ることができる（図２Ｈ参照）。更に、図５に示した流れ中の何れのステップにおいてもチャンバベースプロセスが必要でないため、本発明の実施形態に係る製造方法は連続ロール処理システムにより実行することができる。
【００５０】
図６に、本発明の一実施形態に係るＩＣ印刷システム例えば連続ロール処理システム６００を模式的に示す。この連続ロール処理システム６００は、スプール６１０、被覆前処理モジュール６３０、被覆処理モジュール６４０、被覆後処理モジュール６５０、セパレータ６６０及び移送システム６７０を備えている。スプール６１０上には、そのロールを捲回実装する等の形態で、可撓性基板６２０が蓄蔵されている。可撓性基板６２０は、例えば、これに限られるものではないが、薄膜ガラスシート、マイラー（商品名：Ｍｙｌａｒ）、ポリイミド(polyimide)、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ:polyethylene naphthalate）等の基板である。
【００５１】
連続ロール処理システム６００を動作させると、スプール６１０上の可撓性基板６２０がスプール６１０から被覆前処理モジュール６３０へと送給される（例えばロールがほどかれ吐き出される）。被覆前処理モジュール６３０は、その下地になるトランジスタ構造乃至構成要素と共に、それぞれチャネル領域を挟むソースコンタクトとドレインコンタクトよりなる複数個のコンタクトペアを、可撓性基板６２０上に形成するモジュールである。例えば図２Ａに示すように、可撓性基板６２０（図２Ａ中では基板２１０と表現）上にゲート乃至ゲートコンタクト２３０及び誘電体２２０の層を形成し、その上にソースコンタクト２４０及びドレインコンタクト２５０を形成する。或いは、図４Ａに示すように可撓性基板６２０（図４Ａでは基板４１０と表現）上に直接に、ソースコンタクト４４０及びドレインコンタクト４５０を形成してもよい。注記すべきことに、被覆前処理モジュール６３０は、所望の規模乃至並列度にてプロセス乃至動作を実行乃至実施できるよう、幾つかのサブモジュールから構成することができる。この点は、後述の被覆処理モジュール６４０及び被覆後処理モジュール６５０についても同様である。
【００５２】
この後、可撓性基板６２０は被覆処理モジュール６４０に入る。本実施形態における被覆処理モジュール６４０は、可撓性基板６２０上に１個又は複数個の改質被覆を形成するモジュールであって、２個のサブモジュール６４１及び６４２から構成されている。これらのサブモジュール６４１及び６４２は、例えばソースコンタクト及びドレインコンタクト上に改質被覆を形成する処理を一方のサブモジュールにより実行し、ソースコンタクト及びドレインコンタクトが形成されている面（基板表面又は誘電体表面）上に別の種類の改質被覆を形成する処理を他方のサブモジュールにより実行することが可能なよう（図２Ｂ、図２Ｃ、図４Ｂ及び図４Ｃ参照）、構成されている。必要な場合は、サブモジュール６４１及び６４２のうち一方のみを用いてソースコンタクト及びドレインコンタクト上だけ或いはソースコンタクト及びドレインコンタクトが形成されている面上だけに改質被覆を形成することもできる。また、被覆処理モジュール６４０は、ソースコンタクト及びドレインコンタクト上だけに改質被覆を形成するよう（図２Ｇ参照）、或いはソースコンタクト及びドレインコンタクトが形成されている面上だけに改質被覆を形成するよう（図２Ｈ参照）、構成することもできる。一般的に表現すれば、被覆処理モジュール６４０は、所定の第１表面エネルギを有する第１改質被覆を各コンタクトペア上に形成する処理と、所定の第２表面エネルギを有する第２改質被覆を各チャネル領域内にて基層上に形成する処理と、のうち少なくとも一方を実行することにより、改質被覆を含む受容面をコンタクトペア毎に形成するモジュールであるといえる。
【００５３】
また、先に述べた通り各改質被覆を形成するための各改質剤には部位選択的な性質があるため、連続ロール処理システム６００を実現するのに適した被覆処理モジュール６４０を、浸漬装置或いはスプレイ装置によって実現することができる。例えば、図中の破断描写部分から看取できるように、被覆処理サブモジュール６４１においては、改質液６４１−Ｍを可撓性基板６２０上に単純にスプレイすることによって、可撓性基板６２０上の構造物のうち改質液６４１−Ｍが反応性を有している構造物の上に、改質被覆を形成している。また、可撓性基板６２０上の構造物の上方にＳＡＭを形成するよう、被覆処理モジュール６４０を構成することもできる。
【００５４】
１個又は複数個の改質被覆が形成された可撓性基板６２０は被覆後処理モジュール６５０に送られる。被覆後処理モジュール６５０は、受容面上に半導体印刷液を印刷・堆積させ（或いは更に乾燥させ）ることにより、半導体活性領域を可撓性基板６２０上特に各チャネル領域上に形成するモジュールである（図２Ｄ、図２Ｅ、図４Ｄ及び図４Ｅ参照）。被覆後処理モジュール６５０においては、その他の必要なトランジスタ構成要素や接続要素（例えば図４Ｆ及び図４Ｇ中の誘電体４２０やゲートコンタクト４３０）も、形成される。これによって、可撓性基板６２０上で印刷ＩＣが完成する。
【００５５】
そして、可撓性基板６２０はセパレータ６６０に送られる。セパレータ６６０は可撓性基板６２０を切断することによって単体の可撓性回路６８０を複数個形成する。これらの可撓性回路６８０は移送システム６７０によって検査、梱包その他の工程に送られる。以上述べたことから明らかなように、図５に示したＩＣ印刷プロセスにより製造できる回路であればどのような回路でも、可撓性回路６８０として製造することができる。例えば、表示装置用の大規模ＴＦＴアレイをこの可撓性回路６８０として実現することができ、そのようにした場合は、電子新聞や電子雑誌を製造する際に用いるものと同様の（非チャンバベース）連続ロールプロセスによって表示装置を安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１Ａ】印刷ＴＦＴの従来型製造方法における一段階を示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示した段階より後の段階を示す断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｂに示した段階より後の段階を示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態に係る印刷ＴＦＴの製造方法における一段階を示す断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示した段階より後の段階を示す断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂに示した段階より後の段階を示す断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｃに示した段階より後の段階を示す断面図である。
【図２Ｅ】本発明の第１実施形態に係る印刷ＴＦＴを示す断面図である。
【図２Ｆ】本発明の第２実施形態に係る印刷ＴＦＴを示す断面図である。
【図２Ｇ】本発明の第３実施形態に係る印刷ＴＦＴを示す断面図である。
【図２Ｈ】本発明の第４実施形態に係る印刷ＴＦＴを示す断面図である。
【図２Ｉ】本発明の一実施形態に係る印刷ＴＦＴアレイを示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る印刷ＴＦＴの頂面図である。
【図４Ａ】本発明の第５実施形態に係る印刷ＴＦＴの製造方法における一段階を示す断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示した段階より後の段階を示す断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｂに示した段階より後の段階を示す断面図である。
【図４Ｄ】図４Ｃに示した段階より後の段階を示す断面図である。
【図４Ｅ】図４Ｄに示した段階より後の段階を示す断面図である。
【図４Ｆ】図４Ｅに示した段階より後の段階を示す断面図である。
【図４Ｇ】本発明の第５実施形態に係る印刷ＴＦＴを示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るＩＣ印刷プロセスの流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係るＩＣ印刷システムを示す図である。
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図２Ｉ】
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【図３】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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