(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソース電極及びドレイン電極、これらの電極間の電流経路となり有機半導体化合物を含有する活性層、前記電流経路を通る電流を制御するゲート電極、並びに、前記活性層と前記ゲート電極との間に配置された絶縁層を有するトランジスタの製造方法であって、
前記活性層と前記絶縁層との間に施工液を介在させて、前記活性層と前記絶縁層とを貼りあわせる貼付工程を含み、
前記施工液が、炭素数１〜８のアルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、ハロゲン系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、水、ニトリル系溶媒、エステル系溶媒、及び、アミン系化合物を含む溶媒からなる群より選ばれる少なくとも１種の溶媒である、トランジスタの製造方法。
【請求項２】
前記施工液は、前記絶縁層との接触角が１２０度以下となるものである、請求項１記載のトランジスタの製造方法。
【請求項３】
前記施工液は、前記絶縁層との接触角が９０度以下となるものである、請求項１記載のトランジスタの製造方法。
【請求項４】
前記貼付工程において貼りあわせる活性層は、支持フィルム上に形成されたものである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項５】
前記貼付工程の後に、前記施工液中の揮発成分を除去する除去工程を更に有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項６】
前記貼付工程において、加熱及び／又は加圧を行う、請求項１〜５のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項７】
前記活性層は、配向した活性層である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項８】
ソース電極及びドレイン電極、これらの電極間の電流経路となり有機半導体化合物を含有する活性層、及び、前記電流経路を通る電流を制御するゲート電極を有するトランジスタの製造方法であって、
前記活性層を、該活性層を形成させる面に対し、当該面との間に施工液を介在させて貼りあわせる貼付工程を含み、
前記施工液が、炭素数１〜８のアルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、ハロゲン系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、水、ニトリル系溶媒、エステル系溶媒、及び、アミン系化合物を含む溶媒からなる群より選ばれる少なくとも１種の溶媒である、トランジスタの製造方法。
【請求項９】
前記トランジスタは、前記ソース電極及び／又は前記ドレイン電極と前記活性層との間に、前記有機半導体化合物とは異なる化合物からなる層を有するものである、請求項１〜８のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項１０】
有機半導体化合物を含有する活性層を有する有機半導体素子の製造方法であって、
前記活性層を、該活性層を形成させる面に対し、当該面との間に施工液を介在させて貼りあわせる貼付工程を含み、
前記施工液が、炭素数１〜８のアルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、ハロゲン系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、水、ニトリル系溶媒、エステル系溶媒、及び、アミン系化合物を含む溶媒からなる群より選ばれる少なくとも１種の溶媒である、有機半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランジスタ、有機半導体素子及びこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機半導体素子は、有機半導体化合物を含有する活性層を有する素子である。かかる有機半導体素子において、従来、活性層は、種々の方法により形成される。例えば、有機半導体素子の代表例である電界効果トランジスタにおいては、活性層は、絶縁層上に粉体の有機半導体化合物を蒸着する方法や、絶縁層上に溶媒に溶解させた有機半導体化合物の溶液をスピンコート、ドロップキャスト又は印刷する方法により形成されることが知られている（非特許文献１）。
【０００３】
また、ドナー基板の上に有機半導体化合物の薄膜を形成し、圧力と熱をかけることによって、この薄膜をソース電極及びドレイン電極を設けた絶縁層にスタンプして転写する方法も知られている（特許文献１）。
【０００４】
さらに、シリコンウエハの上に活性層となる有機半導体化合物の薄膜を形成し、これを１〜５ｍｍ厚のポリジメチルシロキサンゴムのスタンプに写し取り、これをスタンプごと絶縁層に貼り付けることで活性層を形成する方法も報告されている（非特許文献２）。
【０００５】
さらにまた、有機半導体化合物の単結晶を形成した後、これをソース電極及びドレイン電極を設けた絶縁層に貼りあわせる方法も知られている（非特許文献３）。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／００３５３７４号明細書
【非特許文献１】Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｌ．Ｃｈａｂｉｎｙｃ  ｅｔ  ａｌ．  ，    Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，Ｖｏｌ．１２６，ｐ１３９２８−ｐ１３９２９，２００４
【非特許文献２】Ｖｉｋｒａｍ  Ｃ．Ｓｕｎｄａｒ  ｅｔ  ａｌ．  ，Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．３０３，ｐ１６４４−ｐ１６４６，２００４
【非特許文献３】Ｖｉｋｒａｍ  Ｃ．Ｓｕｎｄａｒ  ｅｔ  ａｌ．  ，Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．３０３，ｐ１６４４−ｐ１６４６，２００４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
有機半導体素子においては、有機半導体化合物を含む活性層の特性が当該素子の性能に大きく影響する。しかしながら、例えば、まず、上記非特許文献１に記載のような蒸着や溶液の塗布による活性層の形成方法では、所望の特性を有するように活性層を形成することが困難であった。また、上記特許文献１や非特許文献２、３に記載のような転写や貼り付け等の方法では、良好な転写や貼り付けを行うのが困難な傾向にあった。
【０００７】
例えば、上述したようなトランジスタにおいて、高いキャリア移動度を得るためには、活性層が配向していることが好ましいことが知られている。しかしながら、塗布や蒸着によってこのように配向された活性層を形成することは困難であった。また、あらかじめ配向した活性層は、従来、絶縁層等に十分な転写や貼り付けを行うことが困難であった。
【０００８】
そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、所望の特性を有する活性層であっても、この活性層を形成すべき面上に良好に形成することができるトランジスタ及び有機半導体素子の製造方法を提供することを目的とする。本発明はまた、このような製造方法により得られるトランジスタ及び有機半導体素子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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のトランジスタの製造方法は、ソース電極及びドレイン電極、これらの電極間の電流経路となり有機半導体化合物を含有する活性層、電流経路を通る電流を制御するゲート電極、並びに、活性層とゲート電極との間に配置された絶縁層を有するトランジスタの製造方法であって、活性層と絶縁層との間に施工液を介在させて、活性層と絶縁層とを貼りあわせる貼付工程を含むことを特徴とする。
【００１０】
このような製造方法においては、活性層と絶縁層との間に施工液を介在させることから、これらの接触面が施工液によって濡らされ、これにより活性層が絶縁層上に良好に貼り付けられる。したがって、例えば配向した活性層であっても、絶縁層等の任意の面上に良好に貼り付けることができる。また、施工液を用いることによって、活性層に反り等がある場合であっても良好な貼りあわせが可能となり、製造の自由度が向上する。また、従来、転写や貼り付けにより活性層を形成する場合は、これを形成させる面に対して十分に密着させるために過度の加圧が必要となり、これが活性層の特性低下や、トランジスタ等の素子の変形や不良の発生を招く恐れがあった。これに対し、本発明では、施工液を使用することで、加圧しなくても良好に活性層を貼り付けることができ、過剰な加圧に起因する上記のような問題の発生が少なくなる。更には、施工液の使用により、活性層とこれを形成させる面との密着性が向上するようになる。
【００１１】
なお、上記の製造方法において、施工液を介在させて活性層と絶縁層とを貼りあわせる場合、活性層の全てが施工液中に溶出しないようにすることが肝要である。これは施工液の量や施工液の溶解度を適宜選択することによって容易に制御することができる。
【００１２】
施工液としては、絶縁層との接触角が１２０度以下となるものが好ましく、９０度以下となるものがより好ましく、６０度以下となるものが更に好ましい。このような施工液によれば、絶縁層の表面をより良好に濡らすことが可能となり、その結果、活性層と絶縁層との貼りあわせを更に良好に行うことが可能となる。
【００１３】
貼付工程において貼りあわせる活性層は、支持フィルム上に形成されたものを使用することが好ましい。すなわち、支持フィルム上に活性層が形成された積層体を用い、活性層が絶縁層に面するように配置して、これらの間に上記施工液を介在させた状態で、活性層と絶縁層とを貼りあわせることが好ましい。こうすれば、活性層があらかじめ支持フィルムに支持されているため、その扱いが容易となり、活性層と絶縁層との貼りあわせをより容易に行うことができるようになる。
【００１４】
本発明の製造方法においては、貼付工程の後に、施工液中の揮発成分を除去する除去工程を実施するとよい。この場合、施工液は揮発成分のみからなっていてもよく、揮発成分と不揮発成分とからなっていてもよい。また、揮発成分は全て除去してもよく、一部のみを除去してもよい。施工液が不揮発成分を含有する場合、この不揮発成分は活性層と絶縁層との界面付近に存在し、その一部が活性層及び／又は絶縁層中に含有される場合もある。
【００１５】
また、貼付工程においては、加熱及び／又は加圧を行ってもよい。貼りあわせの際に適度な加熱や加圧を行うことで、活性層と絶縁層との密着性を向上させたり、施工液の除去を促進したりすることが可能となる。ただし、本発明においては、上述の如く、施工液を介在させることによって良好な貼りあわせが可能であることから、過剰な加熱や加圧を行う必要はない。また、密着性の更なる向上や施工液の除去の更なる促進の観点からは、貼付工程は、減圧条件下で行ってもよい。
【００１６】
さらに、本発明の製造方法において、活性層は、配向したものであると好ましい。本発明においては、施工液を用いるため、配向した活性層であっても良好に貼り付けを行うことができる。そして、本発明によれば、活性層をあらかじめ所望の配向となるように調整することができるため、トランジスタにおいて良好なキャリア移動度が得られ易くなる。
【００１７】
上記本発明のトランジスタの製造方法は、絶縁層以外の層上に活性層を有するトランジスタを形成する場合にも適用することができる。すなわち、本発明のトランジスタの製造方法は、ソース電極及びドレイン電極、これらの電極間の電流経路となり有機半導体化合物を含有する活性層、及び、電流経路を通る電流を制御するゲート電極を有するトランジスタの製造方法であって、活性層を、この活性層を形成させる面に対し、当該面との間に施工液を介在させて貼りあわせる貼付工程を含むことを特徴としていればよい。かかる製造方法によれば、施工液を介在させることで、例えば配向した活性層であっても、これを形成させる面上に良好に貼り付けることができる。
【００１８】
上述した本発明の製造方法により製造するトランジスタは、例えば、ソース電極及び／又はドレイン電極と活性層との間に、有機半導体化合物とは異なる化合物からなる層を更に有するものであってもよい。このような層を更に設けることで、有機半導体化合物を含みキャリア輸送層として機能する活性層と、ソース及びドレイン電極との間の接触抵抗を低減することが可能となる。
【００１９】
また、上述したような施工液を用いた貼付工程を含む製造方法は、トランジスタに限られず、種々の有機半導体素子に応用できる。すなわち、本発明の有機半導体素子の製造方法は、有機半導体化合物を含有する活性層を有する有機半導体素子の製造方法であって、活性層とこれに隣接すべき層とを、これらの間に施工液を介在させて貼りあわせる貼付工程を含むことを特徴とする。
【００２０】
このような製造方法によれば、上記トランジスタの場合と同様、施工液を介在させて貼り付けることによって、優れた特性有する活性層を良好に形成することができる。この有機半導体素子の製造方法においても、好適条件（施工液の隣接すべき層に対する接触角、活性層の構成等）は、トランジスタの製造の場合と同様である。
【００２１】
このような有機半導体素子としては、トランジスタのほか、ダイオード、フォトダイオード、太陽電池、発光ダイオード、メモリ、発光トランジスタ、センサ等が挙げられる。また、本発明のトランジスタとしては、特に制限はなく、バイポーラトランジスタ、静電誘導型トランジスタ、電界効果型トランジスタ等が含まれる。
【００２２】
本発明はまた、上記本発明の製造方法により得られるトランジスタ及び有機半導体素子を提供する。すなわち、本発明のトランジスタは、ソース電極及びドレイン電極、これらの電極間の電流経路となり有機半導体化合物を含有する活性層、電流経路を通る電流を制御するゲート電極、並びに、活性層とゲート電極との間に配置された絶縁層を有し、活性層及び絶縁層は、これらの間に施工液を介在させて貼り合わされたものであることを特徴とする。
【００２３】
かかるトランジスタは、上述の如く、必ずしも絶縁層を有していなくてもよい。すなわち、本発明のトランジスタは、ソース電極及びドレイン電極、これらの電極間の電流経路となり有機半導体化合物を含有する活性層、及び、電流経路を通る電流を制御するゲート電極を有するトランジスタであって、活性層を、この活性層を形成させる面に対し、当該面との間に施工液を介在させて貼りあわせたものであればよい。
【００２４】
また、本発明の有機半導体素子は、有機半導体化合物を含有する活性層を有する有機半導体素子であって、活性層は、これを形成させる面に対し、当該面との間に施工液を介在させて貼りあわされたものであることを特徴とする。
【００２５】
このようにして得られたトランジスタ及び有機半導体素子は、活性層が施工液を介在させて任意の面（絶縁層の面等）に貼りあわされたものであるため、貼り付け前に配向等されたものであっても、活性層がその特性を維持したまま良好に形成されたものとなる。そのため、例えば、トランジスタの場合、活性層の配向により優れたキャリア移動度を発揮し得るものとなる。
【００２６】
上記本発明のトランジスタ及び有機半導体素子において、施工液は、活性層を形成させる面（例えば絶縁層）との接触角が１２０度以下となるものが好ましく、９０度以下となるものがより好ましい。また、活性層は、配向した活性層であると好ましい。
【００２７】
さらに、本発明のトランジスタは、ソース電極及びドレイン電極と活性層との間に、有機半導体化合物とは異なる化合物からなる層を更に有するものであってもよい。これにより、上述の如く、ソース及びドレイン電極と活性層との間の接触抵抗を低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、あらかじめ所定の特性が付与された有機半導体化合物を含有する活性層であっても、この活性層を形成すべき面上に良好に形成することができるトランジスタ及び有機半導体素子の製造方法を提供することが可能となる。また、本発明によれば、かかる本発明の製造方法により得られたトランジスタ及び有機半導体素子を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は理解を容易にするため一部を誇張して描いており、寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【００３０】
ここでは、有機半導体素子の一例として、トランジスタ及びその製造方法の好適な実施形態について説明する。トランジスタとしては、電流を増幅またはスイッチ動作させる半導体素子であり、有機半導体化合物を含有する活性層を備えるものであれば特に制限なく適用できる。そして、トランジスタは、活性層と、この活性層と隣接する他の層とを少なくとも備えた構成を有しており、活性層は上記他の層における当該活性層を形成させる面上に形成されたものである。このようなトランジスタとしては、バイポーラトランジスタ、静電誘導型トランジスタ、電界効果型トランジスタ等が挙げられる。
【００３１】
そして、以下の説明では、特に、ソース電極及びドレイン電極、これらの電極間の電流経路となり有機半導体化合物を含有する活性層、電流経路を通る電流を制御するゲート電極、並びに、活性層とゲート電極との間に配置された絶縁層を備えるトランジスタ及びその製造方法について説明する。このような構成を有するトランジスタとしても、例えば、電界効果トランジスタの場合、プレーナ型、逆スタガ型、スタガ型等の種々の構造のものが挙げられる。
【００３２】
まず、図１〜図６を参照して、第１〜第６実施形態のトランジスタの構成について説明する。
【００３３】
図１は、第１実施形態に係るトランジスタの模式断面図である。図１に示すトランジスタ１００は、基板１０と、基板１０上に形成されたゲート電極１２と、ゲート電極１２を覆うようにして基板１０上に形成された絶縁層１４と、絶縁層１４上に形成されたソース電極１６及びドレイン電極１８と、ソース電極１６及びドレイン電極１８を覆うように絶縁層１４上に形成された活性層２０と、を備えるものである。
【００３４】
図２は、第２実施形態に係るトランジスタの模式断面図である。図２に示すトランジスタ１０５は、ゲート電極１２と、ゲート電極１２上に形成された絶縁層１４と、絶縁層１４上に形成されたソース電極１６及びドレイン電極１８と、ソース電極１６及びドレイン電極１８を覆うように絶縁層１４上に形成された活性層２０と、を備えるものである。なお、このトランジスタ１０５におけるゲート電極１２は、上記第１実施形態のトランジスタ１００における基板１０の機能も兼ねるものである。
【００３５】
図３は、第３実施形態に係るトランジスタの模式断面図である。図３に示すトランジスタ１１０は、ゲート電極１２と、ゲート電極１２の両面に形成された絶縁層１４と、一方の絶縁層１４上に形成されたソース電極１６及びドレイン電極１８と、ソース電極１６及びドレイン電極１８を覆うように絶縁層１４上に形成された活性層２０と、活性層２０上に形成された支持フィルム５２と、を備えるものである。このトランジスタ１１０におけるゲート電極１２は、上記第１実施形態のトランジスタ１００における基板１０の機能も兼ねるものである。
【００３６】
図４は、第４実施形態に係るトランジスタの模式断面図である。図４に示すトランジスタ１１５は、ゲート電極１２と、ゲート電極１２上に形成された絶縁層１４と、絶縁層１４上に形成された活性層２０と、活性層２０上に形成されたソース電極１６及びドレイン電極１８と、を備えるものである。
【００３７】
図５は、第５実施形態に係るトランジスタの模式断面図である。このトランジスタ１２０は、静電誘導型有機薄膜トランジスタである。図５に示すトランジスタ１２０は、基板１０と、基板１０上に形成されたソース電極１６と、ソース電極１６上に形成された活性層２０と、活性層２０上に複数（ここでは４つ）形成されたゲート電極１２と、これらのゲート電極１２を覆うように活性層２０上に形成された活性層２４と、この活性層２４上に形成されたドレイン電極１８と、を備えるものである。このトランジスタ１２０において、２つの活性層２０及び２４は、同一の材料により構成される層であってもよく、異なる材料によって構成された層であってもよい。
【００３８】
図６は、第６実施形態に係るトランジスタの模式断面図である。このトランジスタ１２５は、基板１０と、基板１０上に形成されたソース電極１６及びドレイン電極１８と、これらのソース電極１６及びドレイン電極１８を覆うように基板１０上に形成された活性層２０と、活性層２０上に形成された絶縁層１４と、絶縁層１４上に形成されたゲート電極１２と、を備えるものである。
【００３９】
上述した第１〜第４及び第６実施形態に係るトランジスタにおいては、いずれも、活性層２０は、有機半導体化合物を含有する層であり、ソース電極１６とドレイン電極１８の間の電流通路（チャネル）となる。また、ゲート電極１２は、電圧を印加することにより活性層２０における電流通路（チャネル）を通る電流を制御する。
【００４０】
また、第５実施形態に係るトランジスタにおいては、活性層２０及び２４が、有機半導体化合物を含有し、ソース電極１６とドレイン電極１８との間の電流通路となる。ゲート電極１２は、上記と同様に電流通路を通る電流を制御する。
【００４１】
以下、上記各実施形態のトランジスタの製造方法を、トランジスタの更に詳細な構成とともに説明する。
（第１実施形態のトランジスタの製造方法）
【００４２】
まず、第１実施形態のトランジスタの製造方法について説明する。図７は、第１実施形態に係るトランジスタの製造方法を示す工程図である。この製造方法では、まず、基板１０と、基板１０上に形成されたゲート電極１２と、ゲート電極１２を覆うようにして基板１０上に形成された絶縁層１４と、絶縁層１４上に形成されたソース電極１６及びドレイン電極１８とを備える素子基板３０を準備する（図７（ａ））。また、これとは別に、有機半導体化合物を含有する活性層２０となるべき活性フィルム２２を準備する（図７（ｂ））。
【００４３】
基板１０としては、電界効果トランジスタとしての特性を阻害しないものが用いられ、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板やステンレスホイル基板が挙げられる。絶縁層１４は、電気の絶縁性が高い材料からなるものであり、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化タンタル、絶縁性ポリマー等を用いることができる。ここで、絶縁性ポリマーとしては、ポリイミド、ポリ（ビニルフェノール）、ポリエステル、メタクリル樹脂、ポリカーボネイト、ポリスチレン、パリレン等が挙げられる。
【００４４】
絶縁層１４は、その表面が種々の方法により物理的・化学的に修飾されていてもよい。物理的な修飾方法としては、例えば、オゾンＵＶやＯ２プラズマによる処理が挙げられる。また、化学的な修飾方法としては、例えば、シランカップリング剤等の表面処理剤による処理が挙げられる。表面処理剤としては、アルキルクロロシラン類、アルキルアルコキシシラン類、フッ素化アルキルクロロシラン類、フッ素化アルキルアルコキシシラン類、ヘキサメチルジシラザン等のシリルアミン化合物等が挙げられる。この表面処理は、例えば、上記表面処理剤の溶液や気体に絶縁層１４を接触させ、表面処理剤を絶縁層１４の表面に吸着させることで行うことができる。表面処理前には、絶縁層１４の表面処理を行う面を、オゾンＵＶやＯ２プラズマで処理しておくこともできる。
【００４５】
基板１０上への絶縁層１４の形成方法としては、例えば、プラズマＣＶＤ法、熱蒸着法、熱酸化法、陽極酸化法、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等の方法が挙げられる。
【００４６】
ゲート電極１２、ソース電極１６及びドレイン電極１８は、導電性材料から構成される。導電性材料としては、アルミニウム、金、白金、銀、銅、クロム、ニッケル、チタン等の金属、ＩＴＯ等の導電性酸化物、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸の混合高分子等の導電性高分子が例示される。また、金属微粒子、カーボンブラック、グラファイト微粉がバインダー中に分散した導電性材料でもよい。
【００４７】
上記構成を有する素子基板３０は、公知のトランジスタの製造方法により製造することができ、例えば、米国特許６１０７１１７号明細書に記載された方法が適用できる。
【００４８】
一方、活性層２０となるべき活性フィルム２２は、有機半導体化合物のみから構成されるものでもよく、有機半導体化合物以外の添加成分を更に含有するものでもよい。有機半導体化合物としては、低分子有機半導体化合物や高分子有機半導体化合物が挙げられる。添加成分としては、ドーパント、活性層２０内のキャリアを調整する調整材料、活性フィルムの機械的特性を高めるための高分子材料等が挙げられる。なお、活性フィルム２２は、複数種の有機半導体化合物や、複数種の添加成分を含むものであってもよい。有機半導体化合物としては、良好な成膜性を得る観点からは、低分子有機半導体化合物よりも高分子有機半導体化合物の方が好ましい。また、活性層２０を形成するための活性フィルム２２は、これらの化合物の単結晶から構成されてもよい。単結晶からなる活性フィルム２２であっても、施工液を介した貼り付けにより容易に活性層２０を形成することができる。
【００４９】
低分子有機半導体化合物や高分子有機半導体化合物としては、例えば、下記に例示される化合物がそれぞれ挙げられる。なお、本発明のトランジスタにおける活性層２０に含まれる有機半導体化合物は、必ずしも以下に例示したものには限定されない。
【００５０】
低分子有機半導体化合物としては、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ベンゾペンタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾペンタセン、ナフトペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ナノアセン等のポリアセン化合物；フェナントレン、ピセン、フルミネン、ピレン、アンタンスレン、ペロピレン、コロネン、ベンゾコロネン、ジベンゾコロネン、ヘキサベンゾコロネン、ベンゾジコロネン、ビニルコロネン等のコロネン化合物；ペリレン、テリレン、ジペリレン、クオテリレン等のペリレン化合物；トリナフチン、ヘプタフェン、オバレン、ルビセン、ビオラントロン、イソビオラントロン、クリセン、サーカムアントラセン、ビスアンテン、ゼスレン、ヘプタゼスレン、ピランスレン、ビオランテン、イソビオランテン、ビフェニル、トリフェニレン、ターフェニル、クォターフェニル、サーコビフェニル、ケクレン、フタロシアニン、ポルフィリン、フラーレン（Ｃ６０、Ｃ７０）、テトラチアフルバレン化合物、キノン化合物、テトラシアノキノジメタン化合物、ポリチオフェンのオリゴマー、ポリピロールのオリゴマー、ポリフェニレンのオリゴマー、ポリフェニレンビニレンのオリゴマー、ポリチエニレンビニレンのオリゴマー、チオフェンとフェニレンとの共重合体オリゴマー、チオフェンとフルオレンとの共重合体オリゴマー等が挙げられる。また、これらの低分子有機半導体化合物の誘導体を用いることもできる。このようなものとしては、例えば、テトラセンのベンゼン環付加誘導体のルブレンなどがある。また、フラーレン類の共役系を拡張したカーボンナノチューブ等も例示できる。
【００５１】
また、高分子有機半導体化合物としては、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリアニリン、ポリフェニレンビニレン、ポリチエニレンビニレン、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、ポリトリフェニルアミン、トリフェニルアミンとフェニレンビニレンとの共重合体、チオフェンとフェニレンとの共重合体、チオフェンとフルオレンとの共重合体等が挙げられる。また、これらの高分子有機半導体化合物の誘導体を用いることもできる。このようなものとしては、例えば、ポリチオフェンのアルキル置換体のポリ（３−ヘキシルチオフェン）等が例示できる。
【００５２】
高分子有機半導体化合物としては、具体的には、下記のような構造を有するものが例示できる。
【化１】
0005254540.tif 000002
【００５３】
上記式（１ａ）〜（１ｉ）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８及びＲ９は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、シリルオキシ基、置換シリルオキシ基、１価の複素環基、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。ｎは１以上の整数である。
【００５４】
有機半導体化合物以外の添加成分であるドーパントとしては、アクセプター性のドーパントとドナー性のドーパントが挙げられる。
【００５５】
まず、アクセプター性のドーパントとしては、ヨウ素、臭素、塩素、塩化ヨウ素、臭素化ヨウ素等のハロゲン；硫酸、無水硫酸、二酸化硫黄、硫酸塩等の酸化硫黄化合物；硝酸、二酸化窒素、硝酸塩等の酸化窒素化合物；過塩素酸、次亜塩素酸等のハロゲン化化合物；テトラフルオロホウ酸、テトラフルオロホウ酸塩、リン酸、リン酸塩、トリフルオロ酢酸等の酸又はその塩；テトラシアノキノジメタン、テトラクロロテトラシアノキノジメタン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、テトラシアノエチレン、ジクロロシアノエチレン、ジクロロジシアノキノン、テトラクロロキノン、炭酸ガス、酸素等が例示できる。
【００５６】
また、ドナー性のドーパントとしては、テトラチアフルバレン、テトラメチルテトラチアフルバレン、テトラセレナチアフルバレン；ジフェニルフェニレンジアミン、テトラフェニルフェニレンジアミン、テトラフェニルジアミノジフェニル、ポリビニルカルバゾール等のアミン化合物；アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属やこれらの金属と有機化合物との錯体等が例示できる。
【００５７】
その他、活性層２０内のキャリアを調整する調整材料としては、導電性を有する材料、例えば、アルミ、鉄、銅、ニッケル、亜鉛、銀、白金、金等の遷移金属やこれらの微粒子が挙げられる。
【００５８】
さらに、活性フィルム２２の機械的特性を高めるための高分子材料としては、ポリカーボネイト、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサン等が挙げられる。
【００５９】
このような活性フィルム２２の製造においては、例えば、まず、有機半導体化合物、又は、有機半導体化合物及びこれ以外の添加成分を、有機溶媒に溶解・分散させて溶液とする。次いで、この溶液を、例えば、ポリテトラフルオロエチレン樹脂板上に塗布した後、有機溶媒を揮発させる。これにより、活性フィルム２２が得られる。なお、この活性フィルム２２を使用する際には、ポリテトラフルオロエチレン樹脂板から活性フィルム２２を剥離することが好ましい。
【００６０】
活性フィルム２２を製造するための溶液に用いる有機溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロベンゼン等の塩素系溶媒；テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒；トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、デカリン、ｎ−ブチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒；アニソール等のアルコキシ基を有する芳香族系溶媒等が挙げられる。
【００６１】
また、溶液の塗布方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等が例示できる。
【００６２】
有機半導体化合物を含有する活性層２０を有するトランジスタでは、この活性層２０が配向性を有していると、有機半導体化合物の分子が一方向に並ぶこととなるため、トランジスタの特性（キャリア移動度）が向上する傾向にある。したがって、活性層２０は、配向処理されていることが好ましい。
【００６３】
このように配向された活性層２０を得るためには、活性フィルム２２の段階で配向させておくことも好ましい。配向させるための方法としては、まず、活性フィルム２２を延伸する方法が挙げられる。延伸方法としては、１軸延伸、２軸延伸、液中膨潤延伸、ロールによる延伸などの方法が例示される。
【００６４】
１軸延伸は、四角形にした活性フィルム２２の１対の対辺をそれぞれチャックにはさみ、反対方向に引張り伸ばす方法である。このとき、室温で引っ張ってもよく、適度に加熱しながら引っ張ってもよい。また、引張りは、窒素ガスなどの特定のガス雰囲気下で行うこともできる。
【００６５】
また、２軸延伸は、四角形にした活性フィルム２２の２対の対辺をそれぞれチャックにはさみ、同時に、または、逐次に、２つの対辺方向にフィルムを引張り伸ばす方法である。このとき、室温で引っ張ってもよく、適度に加熱しながら引っ張ってもよい。また、引張りは、窒素ガスなどの特定のガス雰囲気下で行うこともできる。
【００６６】
さらに、液中膨潤延伸とは、活性フィルム２２が溶解せずに膨潤する適当な溶液に、活性フィルム２２を浸し、その中で上記１軸延伸や２軸延伸によってフィルムを引っ張り伸ばす方法である。この場合、引っ張りは、室温で行ってもよく、適度に加熱しながら行ってもよい。
【００６７】
第１実施形態に係る製造方法においては、上述のように、素子基板３０及び活性フィルム２２を準備した後、活性フィルム２２と素子基板３０における絶縁層１４との間に施工液４０を介在させて、これらを貼りあわせる貼付工程を実施する（図７（ｃ））。この絶縁層１４における活性フィルム２２が貼り付けられる面が、活性層２０を形成させる面に該当する。
【００６８】
貼付工程で用いる施工液４０は、絶縁層１４と活性フィルム２２の両方を濡らすことができる性質を有する液状の物質（液体）である。このような施工液４０としては、絶縁層１４の活性層２０を形成させる面との接触角が１２０度以下となるものが好ましく、９０度以下となるものがより好ましく、６０度以下となるものがさらに好ましい。ここで、「接触角」とは、空気中で絶縁層１４上に施工液４０の液滴を形成させた場合に、これら３相の接触点から施工液４０に引いた接線と絶縁層１４の表面とのなす角のうち、施工液４０を含む方の角度をいう。
【００６９】
好適な施工液４０は、絶縁層１４の種類（絶縁層１４との接触角）に応じて適宜選択することが望ましい。例えば、絶縁層１４の表面が酸化シリコン（ＳｉＯ２等）である場合、アルキルトリクロロシラン（オクタデシルトリクロロシラン等）で修飾された酸化シリコンである場合、窒化シリコンである場合、有機系絶縁膜である場合等は、施工液４０としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等の炭素数１〜８のアルコール系溶媒、アセトン等のケトン系溶媒、ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒、クロロホルム等のハロゲン系溶媒（より好ましくはアルコールなどを混合したもの）、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒（より好ましくはアルコールなどを混合したもの）、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素系溶媒、水（より好ましくは界面活性剤を含有するもの）、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、酢酸エチル等のエステル系溶媒、アンモニア水等のアミン系化合物を含む溶媒等が好適である。
【００７０】
施工液４０は、絶縁層１４に対する濡れ性を調節するための界面活性剤等の添加物や、活性層２０によるトランジスタ特性を調節し得るドーパント、活性層２０中のキャリアの濃度を調節するための材料等を更に含んでいてもよい。なお、施工液４０として例示した上記の溶媒は、単独で用いてもよく、２種又はそれ以上を混合して用いてもよい。
【００７１】
活性フィルム２２と絶縁層１４との間に施工液４０を介在させて、これらを貼りあわせる方法としては、例えば、活性フィルム２２及び絶縁層１４のうちの一方の表面上に施工液４０を塗布した後、他方をこの施工液４０上に積層する方法が挙げられる。また、これ以外の方法としては、活性フィルム２２と絶縁層１４との間を所定のギャップ（隙間）を隔てて保持しておき、このギャップ中に施工液４０を注入する方法等も例示できる。これらの方法において、施工液４０が、上述したように絶縁層１４との接触角が１２０度以下となるものであると、絶縁層１４の表面を効率よく濡らすことが可能となり、貼りあわせを一層良好に行うことが可能となる。
【００７２】
なお、施工液４０を介した貼りあわせの際には、活性フィルム２２の全てが施工液４０中に溶出しないようにする。活性フィルム２２の全てが溶出してしまうと、均一な活性層２０を形成することが困難となるからである。活性フィルム２２の溶出を避けるためには、施工液４０として、活性フィルム２２の溶解度パラメータ（ＳＰ値）とは異なる溶解度パラメータを持つものを用いることが好ましい。なお、貼りあわせにおいて、活性フィルム２２は全てが溶解していなければよく、一部溶解が生じていても問題はない。
【００７３】
貼付工程においては、加熱及び／又は加圧を行ってもよい。これにより、活性フィルム２２と絶縁層１４との密着性を向上し得るほか、後述する除去工程での揮発成分の除去を促進することが可能となる。加熱及び加圧は、その一方のみを行ってもよく、両方を行ってもよい。両方を行う場合は、加熱と加圧とを同時に行なってもよく、一方を先に行った後、他方を行うようにしてもよい。なお、貼付工程は、上記加熱及び／又は加圧に加え、密着性の更なる向上や、施工液の除去の更なる促進のため、減圧条件下で行ってもよい。また、有機半導体化合物の種類によっては、大気下で望ましくない特性変化を生じる場合もあるため、貼付工程は、必要に応じて減圧下のほか、窒素などの不活性雰囲気、遮光された光等の条件下や、水分、酸素等がコントロールされた環境下で行ってもよい。
【００７４】
ただし、貼付工程における加熱や加圧は、過剰な条件で行うと、活性フィルム２２の特性（例えば配向性）等に変化が生じて、所望の特性を有する活性層２０が得られ難くなるおそれがある。したがって、加熱や加圧は適度な条件で行うことが好ましい。好適な加熱条件としては、室温以上であって、貼りあわせる絶縁層１４やこれらが形成されている素子基板３０等に変形が生じない程度の温度条件が挙げられる。例えば、活性フィルム２２が高分子有機半導体化合物からなる場合は、その液晶相又は等方相転移温度以下の温度が好ましい。なお、これを超える温度であっても、上記の不都合を生じない程度の短時間の加熱であれば実施することができる。
【００７５】
また、加圧は、活性フィルム２２と絶縁層１４との積層方向に行うが、例えば、活性フィルム２２の上から荷重をかけるようにしてもよく、ロールを用いて活性フィルム２２と素子基板３０の全体を加圧するようにしてもよい。加圧の際の圧力は、活性フィルム２２や、素子基板３０を構成している絶縁層１４、基板１０、ソース電極１６やドレイン電極１８の変形や不良が発生しない程度とすることが好ましい。
【００７６】
そして、以上の方法で貼付工程を実施した後、必要に応じて施工液４０中の不要な揮発成分を除去する除去工程を実施する。この除去工程により施工液４０中の不要な揮発成分を除去することで、第１実施形態のトランジスタ１００が得られる（図７（ｄ））。なお、この除去工程において、施工液４０は全て除去してもよく、一部が残るようにしてもよい。例えば、絶縁層１４と活性層２０との接着性が良好に保たれるのであれば、施工液４０を全て除去してもよい。
【００７７】
トランジスタ１００における活性層２０の厚さは、１０ｎｍ以上であると好ましく、４０ｎｍ以上であるとより好ましく、２００ｎｍ以上であると更に好ましい。活性層２０の厚さが１０ｎｍ以上であると、十分良好なトランジスタ特性が得られるようになり、更に厚い活性層２０とすることで、一層移動度の高いトランジスタが得られ易くなる。また、活性層２０の厚さを厚くすることで、製造時に受ける物理的損傷等による不都合を生じ難くなる傾向にある。所望の厚さの活性層２０を得るには、活性フィルム２２の段階で厚さを適宜調整しておくことが好ましい。なお、活性層の好適な厚さは、下記の第２〜第３実施形態のトランジスタにおいても適用される。
【００７８】
（第２実施形態のトランジスタの製造方法）
次に、第２実施形態に係るトランジスタの好適な製造方法について説明する。
【００７９】
図８は、第２実施形態に係るトランジスタの製造方法を示す工程図である。この製造方法においては、まず、ゲート電極１２と、ゲート電極１２上に形成された絶縁層１４と、絶縁層１４上に形成されたソース電極１６及びドレイン電極１８とを備える素子基板３２を準備する（図８（ａ））。ここで、ゲート電極１２は、基板としての機能も兼ねるものである。このようなゲート電極１２としては、例えば、高濃度ドープシリコンやアルミ等の金属基板が好適である。絶縁層１４、ソース及びドレイン電極１６，１８は、上記第１実施形態と同様にして形成することができる。
【００８０】
また、素子基板３２の製造とともに、有機半導体化合物を含有する活性層２０となるべき活性フィルム２２を準備する（図８（ｂ））。その後、活性フィルム２２と絶縁層１４との間に施工液４０を介在させて、これらを貼り合わせる貼付工程を行う（図８（ｃ））。これらの工程は、第１の実施形態と同様にして実施することができる。
【００８１】
そして、上記の貼付工程を実施した後、必要に応じて施工液４０中の不要な揮発成分を除去する除去工程を行い、これにより第２実施形態に係るトランジスタ１０５が得られる（図８（ｄ））。
【００８２】
（第３実施形態のトランジスタの製造方法）
次に、第３実施形態に係るトランジスタの製造方法を説明する。
【００８３】
図９は、第３実施形態に係るトランジスタの製造方法を示す工程図である。この製造方法においては、まず、ゲート電極１２と、ゲート電極１２の両面に形成された絶縁層１４と、一方の絶縁層１４上に形成されたソース電極１６及びドレイン電極１８とを備える素子基板３４を準備する（図９（ａ））。また、これとは別に、第１実施形態における活性フィルム２２に代えて、積層体５０（支持フィルム５２上に活性フィルム２２を積層したもの）を準備する（図９（ｂ））。なお、素子基板３４における絶縁層１４、ソース電極１６及びドレイン電極１８は、上記第１実施形態と同様にして形成可能である。
【００８４】
積層体５０における支持フィルム５２は、無機材料、有機材料いずれからなるものであってもよい。例えば、ポリシロキサン、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、メチルペンテン樹脂、ポリカーボネイト、ポリイミド、ポリアミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリスチレン、ナイロン、ポリエステル、ポリビニルアルコール等が例示できる。
【００８５】
ここで、例えば、活性フィルム２２を絶縁層１４と貼りあわせる前に配向させる場合、活性フィルム２２単独で配向させる方法と、積層体５０を形成してから配向させる方法とが考えられる。後者の場合、支持フィルム５２としては、延伸等の配向操作が可能なものが好ましい。このような支持フィルム５２としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、メチルペンテン樹脂、ポリカーボネイト、ポリイミド、ポリアミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、メタクリル樹脂、ナイロン、ポリエステル、ポリビニルアルコール等が好適である。
【００８６】
また、支持フィルム５２は、支持フィルム５２に積層した活性フィルム２２との剥離を促進するような機能性を有する層を備えていてもよい。例えば、このような層としては、光を熱に変換する機能を有する層や熱により膨張する層等が挙げられる。これらの層は、熱によって支持フィルム５２と活性フィルム２２との剥離を促進することができる。したがって、支持フィルム５２がこれらの層を有する場合、積層体５０と絶縁層１４とを貼りあわせる貼付工程の後、光の照射や加熱を行うことによって、容易に支持フィルム５２を活性層２０から剥離することができるようになる。
【００８７】
さらに、支持フィルム５２が、上記のような光を熱に変換する機能を有する層や熱により膨張する層を有する場合は、活性層２０のパターニングが容易となる場合がある。すなわち、例えば、積層体５０を絶縁層１４に貼り付けた後、活性フィルム２２の所定部分に支持フィルム５２を介して光を照射したり、こてによる加熱を行ったりする。こうすると、活性フィルムの光照射部分や加熱部分が絶縁層１４上に転写される一方、これ以外の部分は支持フィルム５２とともに剥離され易くなる。その結果、活性フィルム２２の上記所定部分のみが絶縁層１４上に残り、これによりパターニングされた活性層２０が形成されることになる。
【００８８】
積層体５０は、例えば、支持フィルム５２とあらかじめ形成した活性フィルム２２との貼り合わせや、支持フィルム５２への有機半導体化合物の直接的付与、支持フィルム５２への有機半導体化合物の溶液の直接的塗布により形成できる。支持フィルム５２への有機半導体化合物の直接的付与は、例えば、固体の有機半導体化合物の場合、支持フィルム５２上への有機半導体化合物の蒸着、溶融物のスプレーコート、昇華付与等により行うことができる。また、単結晶の有機半導体化合物の場合は、支持フィルム５２上への自然密着や、接着剤を用いた貼り合わせといった手法を適用できる。
【００８９】
支持フィルム５２への有機半導体化合物の溶液の直接的塗布は、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等により行うことができる。
【００９０】
活性フィルム２２を、絶縁層１４への貼り付け前に配向させる場合は、積層体５０の状態で行うことができる。配向は、上述した第１実施形態と同様、１軸延伸、２軸延伸、液中膨潤延伸などにより行うことができる。この場合、活性フィルム２２とともに支持フィルム５２も延伸されることとなる。
【００９１】
また、活性フィルム２２を構成している有機半導体化合物が液晶性を有している場合は、延伸のほか、液晶の配向手法として知られているその他の方法で活性フィルム２２の配向を行ってもよい。このような方法としては、例えば、「液晶の基礎と応用」（松本正一、角田市良共著、工業調査会１９９１年）第５章、「強誘電性液晶の構造と物性」（福田敦夫、竹添秀男共著、コロナ社、１９９０年）第７章、「液晶」第３巻第１号（１９９９年）３〜１６頁等に記載の方法等が挙げられる。
【００９２】
このような配向方法としては、例えば、ラビング法、光配向法、シェアリング法（ずり応力印加法）や引き上げ塗布法が簡便かつ有用で特に利用しやすい。
【００９３】
ラビング法とは、支持フィルム５２を布などで軽く擦る方法である。支持フィルム５２を擦る布としては、ガーゼやポリエステル、コットン、ナイロン、レーヨンなどの布を用いることができる。ラビングに用いる布は、配向させる膜にあわせて適宜選択することができる。この場合、支持フィルム５２上に別途配向膜を形成すると、より配向性能が高くなる。この配向膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ナイロンなどが挙げられ、市販の液晶用配向膜も適用できる。配向膜はスピンコート法やフレキソ印刷などで形成することができる。
【００９４】
また、光配向法とは、支持フィルム５２上に配向膜を形成し、偏光ＵＶ光照射あるいはＵＶ光を斜入射照射することによって配向機能を持たせる方法である。配向膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルシンナメートなどが挙げられ、市販の液晶用配向膜も適用できる。
【００９５】
このようなラビング法や光配向法によって、上記の処理を施した支持フィルム５２上に積層された有機半導体化合物（活性フィルム２２）を配向させることができる。この配向は、支持フィルム５２上において、有機半導体化合物が液晶相または等方相の温度となるようにすることで生じる。また、有機半導体化合物を、配向処理を施した後の支持フィルム５２上に付与することによっても、支持フィルム５２上に形成される活性フィルム２２を配向させることができる。
【００９６】
さらに、支持フィルム５２上に有機半導体化合物を塗布する場合、塗布を、有機半導体化合物を支持フィルム５２上にのせ、そのＴｇ以上か或いは液晶相又は等方相を示すような温度に設定し、ロッドなどで一方向にコーティングすることにより行うことで、配向を生じさせることができる。また、有機半導体化合物を有機溶媒に溶解した溶液を調製し、これをスピンコートやフレキソ印刷などで塗布してもよい。なお、有機半導体化合物が液晶性を持たない場合であっても、蒸着が可能なものであれば、この有機半導体化合物を、配向処理をした支持フィルム５２上にエピタキシアル的に蒸着させることで、配向された有機半導体化合物からなる層（活性フィルム２２）を得ることができる。
【００９７】
また、シェアリング法とは、支持フィルム５２上にのせた有機半導体化合物の上に別の基板をのせ、有機半導体化合物が液晶相又は等方相になる温度下で上方の基板を一方向にずらす方法である。このとき、支持フィルム５２として、上記ラビング法や光配向法で記載したような配向処理を施した支持層を有するものを用いると、より配向度が高い活性フィルム２２が得られる。上方の基板としては、ガラスや高分子フィルム等が挙げられ、金属製のロッド等でもよい。
【００９８】
さらに、引き上げ塗布法とは、支持フィルム５２を有機半導体化合物の溶液に浸し、引き上げることで、配向した有機半導体化合物の層（活性フィルム２２）を支持フィルム５２上に形成する方法である。有機半導体化合物の溶液に用いる有機溶剤や、支持フィルム５２の引き上げ速度等の条件は特に限定されないが、所望とする有機半導体化合物の配向度にあわせて選択、調整することが好ましい。
【００９９】
以上、活性フィルム２２の配向方法について幾つか説明したが、第１〜第６実施形態のいずれにおいても、簡便性や有用性の観点から、配向は延伸によって行うことが好ましい。
【０１００】
次いで、素子基板３４及び積層体５０を準備した後には、積層体５０と素子基板３４における絶縁層１４との間に施工液４０を介在させて、活性フィルム２２と絶縁層１４とを貼りあわせる貼付工程を実施する（図９（ｃ））。
【０１０１】
この貼付工程は、積層体５０を活性フィルム２２が絶縁層１４側に向くように配置し、この積層体５０と絶縁層１４との間に施工液４０を介在させること以外は、第１実施形態の場合と同様にして行うことができる。この貼付工程においては、第１実施形態等と同様に加熱及び／又は加圧を行うことができ、また、減圧条件等としてもよい。
【０１０２】
そして、第３実施形態のトランジスタの製造方法においても、貼付工程の後に必要に応じて施工液４０中の不要な揮発成分を除去する除去工程を実施することができる。これにより、支持フィルム５２が活性層２０上に積層された状態の第３実施形態のトランジスタ１１０が得られる（図９（ｄ））。なお、このトランジスタ１１０の完成後、支持フィルム５２は除去してもよく、実用上問題なければそのまま積層させておいてもよい。支持フィルム５２を積層させておく場合、この支持フィルム５２としては、活性層２０の特性を低下させる要因（物理的損傷、大気等によるガスの影響、帯電等）から保護できる機能を兼ね備えるものを適用することが好ましい。
【０１０３】
（第４実施形態のトランジスタの製造方法）
次に、第４実施形態に係るトランジスタの製造方法を説明する。
【０１０４】
図１０は、第４実施形態に係るトランジスタの製造方法を示す工程図である。この製造方法においては、まず、ゲート電極１２と、この上に形成された絶縁層１４とを備える第１の素子基板３６を準備する（図１０（ａ））。このゲート電極１２は、基板としての機能を兼ね備えるものである。ゲート電極１２及び絶縁層１４の構成及び製造方法は、第２実施形態等と同様にして行うことができる。
【０１０５】
また、第１の素子基板３６の製造とともに、有機半導体化合物を含有する活性層２０となるべき活性フィルム２２を準備する（図１０（ｂ））。それから、活性フィルム２２と第１の素子基板３６における絶縁層１４との間に施工液４０を介在させて、これらを貼り合わせる貼付工程を行う（図１０（ｃ））。この貼付工程も、第１実施形態等と同様にして実施することができる。また、貼付工程では、活性フィルム２２の代わりに、第３実施形態のような積層体５０を用いてもよい。この場合、貼り付け後、積層体５０における支持フィルム５２を除去してから後述の操作を行う。
【０１０６】
次いで、必要に応じて施工液４０中の不要な揮発成分を除去する除去工程を行うことで、素子基板３６上に活性層２０が形成された第２の素子基板６０を形成する（図１０（ｄ））。そして、この第２の素子基板６０における活性層２０上に、第１実施形態等と同様にしてソース電極１６及びドレイン電極１８を形成し、これにより第４実施形態に係るトランジスタ１１５を得る（図１０（ｅ））。
【０１０７】
（第５実施形態のトランジスタの製造方法）
次に、第５実施形態に係るトランジスタの好適な製造方法について説明する。
【０１０８】
図１１及び図１２は、第５実施形態に係るトランジスタの製造方法を示す工程図である。この製造方法では、まず、基板１０と、この上に形成されたソース電極１６を備える第１の素子基板３８を準備する（図１１（ａ））。
【０１０９】
また、これとは別に、有機半導体化合物を含有する活性層２０となるべき活性フィルム２２を準備する（図１１（ｂ））。それから、活性フィルム２２と第１の素子基板３８におけるソース電極１６との間に施工液４０を介在させて、これらを貼り合わせる第１の貼付工程を行う（図１１（ｃ））。かかる第１の貼付工程は、第１実施形態等と同様にして実施することができる。
【０１１０】
その後、必要に応じて施工液４０中の不要な揮発成分を除去する第１の除去工程を行い、これにより、第１の素子基板３８上に活性層２０を形成する（図１１（ｄ））。次に、この活性層２０上に、複数（ここでは４つ）のゲート電極１２を形成し、これにより第２の素子基板６２を得る（図１１（ｅ））。このゲート電極１２も、第１実施形態等と同様のものを適用できる。
【０１１１】
次いで、この第２の素子基板６２（図１２（ｅ））とともに、有機半導体化合物を含有する活性層２４となるべき活性フィルム２６を別に準備する（図１２（ｆ））。この活性フィルム２６を構成する有機半導体化合物としては、活性層２０と同様のものを適用してもよく、異なるものを適用してもよい。それから、この活性フィルム２６と、第２の積層基板６２における活性層２０との間に施工液４０を介在させて、これらを貼りあわせる第２の貼付工程を実施する（図１２（ｇ））。これにより、活性フィルム２６は、活性層２０上にゲート電極１２を覆うようにして貼り付けられる。この第２の貼付工程も、第１実施形態等と同様に行うことができる。なお、第２の貼付工程で用いる施工液４０は、第１の貼付工程と同じものであってもよく、異なるものであってもよい。
【０１１２】
その後、必要に応じて施工液４０中の不要な揮発成分を除去する第２の除去工程を行い、活性フィルム２６を、ゲート電極１２を挟むように活性層２０に対して密着させ、活性層２４を形成させる（図１２（ｈ））。そして、このようにして形成された活性層２４上に、第１実施形態等と同様にしてドレイン電極１８を形成し、これにより第５実施形態に係るトランジスタ１２０を得る。なお、この第５実施形態のトランジスタの製造工程において、活性層２０及び２４のうちのどちらか一方は、例えば、特開２００４−００６４７６号公報に記載の方法によって形成してもよい。また、第１や第２の貼付工程では、活性フィルム２２の代わりに、第３実施形態のような積層体５０を用いてもよい。この場合、貼り付け後、積層体５０における支持フィルム５２を除去してからその後の操作を行う。
【０１１３】
（第６実施形態のトランジスタの製造方法）
次に、第６実施形態に係るトランジスタの好適な製造方法について説明する。
【０１１４】
図１３及び図１４は、第６実施形態に係るトランジスタの製造方法を示す工程図である。この製造方法においては、まず、基板１０と、この上にソース電極１６及びドレイン電極１８を備える素子基板６４を準備する（図１３（ａ））。このソース電極１６及びドレイン電極１８は、第１実施形態等と同様の方法で形成することができる。
【０１１５】
また、素子基板６４の製造とともに、有機半導体化合物を含有する活性層２０となるべき活性フィルム２２を準備する（図１３（ｂ））。それから、活性フィルム２２と素子基板６４における基板１０との間に施工液４０を介在させて、これらを貼り合わせる貼付工程を行う（図１３（ｃ））。この貼付工程も、第１実施形態等と同様にして実施することができる。
【０１１６】
次いで、必要に応じて施工液４０中の不要な揮発成分を除去する除去工程を行うことで、素子基板６４上にソース電極１６及びドレイン電極１８を覆うように活性層２０を形成させる（図１３（ｄ））。それから、この活性層２０上に、第１実施形態等と同様にして絶縁層１４を形成する（図１４（ｅ））。そして、このようにして形成された絶縁層１４上に、第１実施形態と同様にしてゲート電極１２を形成し、これにより第６実施形態に係るトランジスタ１２５を得る（図１４（ｆ））。
【０１１７】
なお、この第６実施形態のトランジスタの製造においても、貼付工程において、活性フィルム２２の代わりに、第３実施形態のような積層体５０を用いることができる。この場合、貼り付け後に積層体５０における支持フィルム５２を除去してから続く操作を行う。また、支持フィルム５２が、絶縁層１４としての機能を兼ね備えるものである場合は、支持フィルム５２を除去することなくそのまま絶縁層１４としてもよい。
【０１１８】
以上、好適な有機半導体素子及びその製造方法の例として、第１〜第６実施形態のトランジスタ及びその製造方法を説明したが、本発明におけるトランジスタは、必ずしも上述した実施形態のものに限定されず、適宜変更したものであってもよい。
【０１１９】
例えば、まず、各実施形態のトランジスタにおける活性層２０（第５実施形態にあっては活性層２０及び２４）は、それぞれ単一層のものである必要はなく、複数層からなるものであってもよい。活性層２０，２４が複数層のものである場合、これらは同じ材料から構成されるものであっても、異なる材料から構成されるものであってもよい。このような複数層からなる活性層２０，２４は、活性層２０，２４を形成するための活性フィルム２２，２６の上に、必要に応じてその上に残っている支持フィルム等を除去した後に、同じ又は異なる種類の活性フィルムを更に積層することで形成することができる。
【０１２０】
また、上述した実施形態では、いずれもソース電極１６やドレイン電極１８と、活性層２０又は２４とが直接接した構造となっていたが、これに限定されず、ソース電極１６及び／又はドレイン電極１８と活性層２０，２４との間に、有機半導体化合物とは異なる化合物からなる層が介在していてもよい。これにより、ソース電極１６及びドレイン電極１８と、活性層２０，２４との間の接触抵抗が低減され、トランジスタのキャリア移動度を更に向上させることができるようになる。有機半導体化合物とは異なる化合物としては、ドナー性の化合物、アクセプター性の化合物、チオール基を有する化合物等が挙げられる。
【０１２１】
ここで、ドナー性の化合物としては、テトラチアフルバレン、テトラメチルテトラチアフルバレン、テトラセレナチアフルバレン；ジフェニルフェニレンジアミン、テトラフェニルフェニレンジアミン、テトラフェニルジアミノジフェニル、ポリビニルカルバゾール等のアミン化合物；アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属や、これらの金属と有機化合物との錯体等が挙げられる。
【０１２２】
また、アクセプター性の化合物としては、ヨウ素、臭素、塩素、塩化ヨウ素、臭素化ヨウ素等のハロゲン；硫酸、無水硫酸、二酸化硫黄、硫酸塩等の酸化硫黄化合物；硝酸、二酸化窒素、硝酸塩等の酸化窒素無水物；過塩素酸、次亜塩素酸等のハロゲン化化合物；テトラフルオロホウ酸、テトラフルオロホウ酸塩、リン酸、リン酸塩、トリフルオロ酢酸等の酸又はその塩；テトラシアノキノジメタン、テトラクロロテトラシアノキノジメタン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、テトラシアノエチレン、ジクロロシアノエチレン、ジクロロジシアノキノン、テトラクロロキノン等が挙げられる。
【０１２３】
さらに、チオール基を有する化合物としては、アルキルチオール類、フッ素化アルキルチオール類等のアルキルチオール化合物、芳香族チオール類、フッ素化アルキル芳香族チオール類、フッ素化芳香族チオール類、ニトロ芳香族チオール類、アミノ芳香族チオール類等の芳香族チオール化合物等が挙げられる。
【０１２４】
これらの化合物からなる層は、例えば、上記化合物の溶液や気体を、ソース電極１６やドレイン電極１８の表面に接触させて、上記化合物をこの接触表面に吸着させることで形成することができる。
【０１２５】
また、上述した各実施形態のトランジスタにおいては、ソース電極１６やドレイン電極１８の厚さは特に制限されない。ただし、第１〜第３及び第５実施形態のように、ソース電極１６やドレイン電極１８上に活性層２０や２４等が形成される場合は、活性層２０，２４との密着性を更に良好とするため、ソース電極１６やドレイン電極１８は、これらの電極としての機能が損なわれない範囲でできるだけ薄いことが好ましい。
【０１２６】
さらに、第１〜第６実施形態のトランジスタは、上述した素子構成を完成させた後に封止を行い、封止トランジスタとすることができる。これにより、トランジスタが大気から遮断されるほか、物理損傷等からも保護されることとなり、トランジスタの特性の低下を抑えることが可能となる。
【０１２７】
封止の方法としては、素子構成を、絶縁性ポリマー、ＵＶ硬化樹脂、熱硬化樹脂や無機の酸化シリコン膜や窒化シリコン膜等でカバーする方法、素子構成に対し、ガラス板やフィルムをＵＶ硬化樹脂や熱硬化樹脂等で貼りあわせる方法等が挙げられる。大気との遮断を効果的に行うためには、トランジスタを作成した後、封止するまでの工程を大気に曝すことなく（例えば、乾燥した窒素雰囲気中、真空中で保管する。）行うことが好ましい。
【０１２８】
本発明の有機半導体素子は、有機半導体化合物を含有する活性層を有しており、しかもこの活性層が施工液を介して隣接層と貼りあわされたものであれば、上述したトランジスタには限定されない。トランジスタ以外の有機半導体素子としては、例えば、ダイオード、フォトダイオード、太陽電池、発光ダイオード、メモリ、発光トランジスタ、センサ等が挙げられる。
【０１２９】
さらに、上述したトランジスタ等の有機半導体素子は、好適に半導体装置に適用される。半導体装置としては、無線タグ、ディスプレイ、大面センサ等が挙げられる。半導体装置において、例えばトランジスタは、単独で又は他のトランジスタと複数組み合わされることによって論理回路を構成することができる。具体的には、半導体装置であるディスプレイの画素のスイッチング用トランジスタ、信号ドライバー回路素子、メモリ回路素子、信号処理回路素子等として好適である。ディスプレイとしては、電子ペーパー、液晶又は有機ＬＥＤ等、幅広く応用可能である。
【実施例】
【０１３０】
以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
＜有機半導体化合物＞
【０１３１】
ポリ（３−ヘキシルチオフェン）及びポリ（３−オクチルチオフェン）は、アルドリッチ社より購入したものを用いた。また、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）及びポリ（３−オクチルチオフェン）は、レジオレギュラーなものを用いた。
【０１３２】
（実施例１：第３実施形態の製造方法によるトランジスタの形成と物性の評価）
上述した第３実施形態のトランジスタの製造方法に準拠する方法に従ってトランジスタを製造した。図１５は、実施例１のトランジスタの製造工程を示す図である。すなわち、まず、図１５（ａ）に示すように、基板を兼ねるゲート電極となる高濃度にドープされたｎ−型シリコン基板１の表面を熱酸化により、絶縁層３となるシリコン酸化膜を２００ｎｍ形成したものを支持基板として用いた。次いで、図１５（ｂ）に示すように、この基板の一方の絶縁層３の表面に真空蒸着法により、金を厚さ５０ｎｍ蒸着し、引き出し線とパッドを有するソース電極４ａ及びドレイン電極４ｂを形成した。このときの電極のチャネル幅は５００μｍ、チャネル長は２０μｍであった。
【０１３３】
続いて、文献（Ｓ．Ｒ．Ｗａｓｓｅｒｍａｎ，ｅｔ  ａｌ．，Ｌａｎｇｍｕｉｒ，Ｖｏｌ．５，ｐ１０７４，１９８９）に記載の方法を参照して、絶縁層３の表面を、オクタデシルトリクロロシランのオクタン溶液（６ｍｍｏｌ／ｌ）に２４時間浸漬して修飾し、これにより素子基板６を形成した。
【０１３４】
一方、窒素雰囲気のグローブボックス内で、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）のクロロホルム溶液（０．５ｗｔ％）を調整した。ただし、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）の秤量は大気中で行った。それから、窒素雰囲気のグローブボックス内で、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）のクロロホルム溶液を、支持フィルム７であるポリエチレンフィルム上に、スピンコート法（１０００ｒｐｍ）で塗布した。これにより、図１５（ｃ）に示すように、ポリエチレンの支持フィルム７上にポリ（３−ヘキシルチオフェン）フィルム８が積層された積層体５を形成した。
【０１３５】
次いで、窒素雰囲気のグローブボックス内で、図１５（ｄ）に示すように、ソース電極４ａ及びドレイン電極４ｂが形成されている絶縁層３の上に、施工液９としてメタノールの液滴をスポイドで置いた。それから、積層体５を、そのポリ（３−ヘキシルチオフェン）フィルム８が施工液９を介して絶縁層３に面するようにピンセットでのせ、そのままメタノールが乾燥除去されるまで静置した。この際、施工液９と絶縁層３との接触角は４０度であった。
【０１３６】
メタノールの乾燥除去後、積層体５は、ソース電極４ａとドレイン電極４ｂを覆うようにして絶縁層３上に自然と密着した。それから、メタノールを更に除去するため、窒素雰囲気下で６０℃、１５分の加熱処理を行った。これにより、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）からなる活性層２を備えるトランジスタが得られた（図１５（ｅ））。
【０１３７】
このようにして作成したトランジスタに、シリコン基板１をゲート電極として、窒素雰囲気下でゲート電圧ＶＧを４０〜−６０Ｖ、ソース−ドレイン間電圧ＶＳＤを−４０Ｖ印加して、トランジスタ特性を測定した。その結果、良好なＩ−Ｖ特性（図１７中（ａ）の曲線）が得られ、ＶＧ＝−６０Ｖ、ＶＳＤ＝−４０Ｖにおいて、ドレイン電流−約９μＡが得られた。またこのＩ−Ｖ特性から得られた移動度は２．３×１０−２ｃｍ２／Ｖｓ、電流のオン・オフ比は１０５台であった。
【０１３８】
（比較例１：施工液を用いない場合のトランジスタの形成と物性の評価）
図１５（ａ）〜（ｃ）に示す工程に続いて図１６（ａ）及び（ｂ）に示す工程を行い、これにより比較例１のトランジスタを製造した。すなわち、まず、図１５（ａ）、（ｂ）に示す製造工程に従って、実施例１記載の方法と同様にして素子基板６を作成した。
【０１３９】
また、窒素雰囲気のグローブボックス内で、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）のクロロホルム溶液（０．５ｗｔ％）を調製した。ただし、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）の秤量は大気中で行った。
【０１４０】
次いで、窒素雰囲気のグローブボックス内で、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）のクロロホルム溶液を、支持フィルム７であるポリエチレンフィルム上に、スピンコート法（１０００ｒｐｍ）で塗布し、ポリエチレンの支持フィルム７上にポリ（３−ヘキシルチオフェン）フィルム８が積層された積層体５を形成した（図１５（ｃ））。
【０１４１】
それから、窒素雰囲気のグローブボックス内で、ソース電極４ａ及びドレイン電極４ｂが形成されている絶縁層３の上に、積層体５を、そのポリ（３−ヘキシルチオフェン）フィルム８が絶縁層３に面するようにピンセットでのせた（図１６（ａ））。これにより、活性層２としてポリ（３−ヘキシルチオフェン）を備えるトランジスタを得た（図１６（ｂ））。このようにして得られたトランジスタに、シリコン基板１をゲート電極として、窒素雰囲気下でゲート電圧ＶＧを４０〜−６０Ｖ、ソース−ドレイン間電圧ＶＳＤを−４０Ｖ印加して、トランジスタ特性を測定したが動作せず、Ｉ−Ｖ特性が得られなかった。
【０１４２】
（比較例２：キャスト法により活性層を形成したトランジスタの形成と物性の評価）
素子基板６は、実施例１記載の方法に準拠して作成した。また、大気下で、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）を秤量し、窒素雰囲気のグローブボックス内で、そのクロロホルム溶液（０．１ｗｔ％）を調製した。
【０１４３】
それから、窒素雰囲気のグローブボックス内で、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）のクロロホルム溶液を、ソース電極とドレイン電極が形成されている絶縁層３の上に、キャスト法により塗布し、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）からなる活性層２を形成した。その後、溶媒の除去のため、窒素雰囲気下、６０℃で１５分の加熱処理を行った。これにより、図１６（ｃ）に示す構造を有するトランジスタを作製した。
【０１４４】
このようにして得られたトランジスタに、シリコン基板１をゲート電極として、窒素雰囲気下でゲート電圧ＶＧを４０〜−６０Ｖ、ソース−ドレイン間電圧ＶＳＤを−４０Ｖ印加してトランジスタ特性を測定した。その結果、図１７（ｂ）の曲線に示すＩ−Ｖ特性が得られ、ＶＧ＝−６０Ｖ、ＶＳＤ＝−４０Ｖにおいて、ドレイン電流−１μＡが得られた。また、このＩ−Ｖ特性から得られた移動度は１．５×１０−３ｃｍ２／Ｖｓ、電流のオン・オフ比は１０３台であった。
【０１４５】
実施例１及び比較例１〜２で作成したトランジスタの特性を表１にまとめて示す。まず、施工液を用いずに貼りあわせた方法（比較例１）により得られたトランジスタは、動作しなかった。また、実施例１のトランジスタの方が、比較例２と比較して著しく移動度が高かった。これより、本発明のトランジスタの製造方法によれば、優れたキャリア移動度を有する活性層を良好に形成可能であることが判明した。
【表１】
0005254540.tif 000003
【０１４６】
（実施例２〜９：各種の施工液を用いたトランジスタの形成と物性の評価）
以下の点を除いては、実施例１と同様にしてポリ（３−ヘキシルチオフェン）からなる活性層を備えるトランジスタを製造した。すなわち、まず、素子基板６の作製において、厚さ６５ｎｍのソース電極及びドレイン電極を形成した。また、オクタデシルトリクロロシランのオクタン溶液（６ｍｍｏｌ／ｌ）への浸漬時間を１９．５時間とした。さらに、積層体５の作製においては、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）のクロロホルム溶液（２ｗｔ％）を調製して用いた。そして、積層体５の貼り付けを、メタノールに代えて表２に示す各種の液体を施工液９として用いて行った。また、施工液の乾燥除去は、２５℃で静置する条件でのみ行った。
【０１４７】
このようにして得られたトランジスタに、シリコン基板１をゲート電極として、窒素雰囲気下でゲート電圧ＶＧを４０〜−６０Ｖ、ソース−ドレイン間電圧ＶＳＤを−６０Ｖ印加して、トランジスタ特性を測定し、これにより各トランジスタにおける移動度を求めた。得られた結果を表２に示す。なお、表２中、各実施例で用いた施工液の絶縁層３との接触角（°）を併せて示した。また、施工液の接触角に対する、その施工液を用いて得られたトランジスタで得られた移動度をプロットしたグラフを図１８に示す。
【０１４８】
【表２】
0005254540.tif 000004
【０１４９】
各トランジスタの製造においては、絶縁層３との接触角が小さい施工液９ほど、絶縁層３の表面を濡らし易く、積層体５を絶縁層３に対して貼りあわせ易かった。そして、表２及び図１８に示すように、接触角が小さい施工液９を用いると、移動度が高く、高品位なトランジスタが得られることが判明した。
【０１５０】
（実施例１０：貼り付け工程において加熱を行うトランジスタの形成及び物性の評価）
積層体５と素子基板６とを貼りあわせる工程において、施工液（アセトニトリル）の乾燥除去後、積層体５が貼り付けられた素子基板６をホットプレート上に載せ、窒素雰囲気下、８０℃で６０分間の加熱処理を行ったこと以外は、実施例８と同様にしてポリ（３−ヘキシルチオフェン）からなる活性層を備えるトランジスタを製造した。
【０１５１】
このようにして得られたトランジスタに、シリコン基板１をゲート電極として、窒素雰囲気下でゲート電圧ＶＧを４０〜−６０Ｖ、ソース−ドレイン間電圧ＶＳＤを−６０Ｖ印加して、トランジスタ特性を測定し、これにより各トランジスタにおける移動度を求めた。得られた結果を表３に示す。表３に示すように、貼付工程で加熱を行うことにより、良好な移動度が得られるようになることが判明した。
【０１５２】
（実施例１１：配向した活性フィルムを用いたトランジスタの形成及び物性の評価）
積層体５の形成後、この積層体５に延伸操作を施し、かかる延伸操作後の積層体５を素子基板６と貼りあわせたこと以外は、実施例８と同様にしてポリ（３−ヘキシルチオフェン）からなる活性層トランジスタの製造を行った。延伸操作は、積層体５の形成後、これを窒素雰囲気下、１００℃で２．５倍一軸延伸することにより行った。なお、貼りあわせは、延伸後の積層体５の延伸方向が、素子基板６におけるソース電極４ａとドレイン電極４ｂとを結ぶ方向と平行になるようにして行った。
【０１５３】
ここで、延伸後の積層体５におけるポリ（３−ヘキシルチオフェン）フィルム８の配向状態を以下に示すようにして確認した。すなわち、まず、延伸後の積層体５の一部を切り取り、これを、そのポリ（３−ヘキシルチオフェン）フィルム８面が接するように、ホットプレート上で６０℃に加熱したスライドガラスに圧着させた。それから、支持フィルム７のみをピンセットで剥離することで、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）フィルム８をスライドガラスに転写した。この転写されたポリ（３−ヘキシルチオフェン）フィルム８を、偏光顕微鏡により観察した。その結果、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）フィルム８は、上述した積層体５の延伸方向に配向していることが確認された。
【０１５４】
このようにして得られたトランジスタに、シリコン基板１をゲート電極として、窒素雰囲気下でゲート電圧ＶＧを４０〜−６０Ｖ、ソース−ドレイン間電圧ＶＳＤを−６０Ｖ印加して、トランジスタ特性を測定し、これにより各トランジスタにおける移動度を求めた。得られた結果を表３に示す。表３より、活性層に配向を付与することで、良好な移動度が得られるようになることが確認された。
【０１５５】
（実施例１２：電極と活性層との間に層を設けるトランジスタの形成及び物性の評価）
素子基板として、素子基板６におけるソース電極４ａ及びドレイン電極４ｂ上に、４−（トリフルオロメチル）チオフェノールの層５００を更に形成した素子基板２１６を用いたこと以外は、実施例８と同様にしてポリ（３−ヘキシルチオフェン）からなる活性層トランジスタの製造を行った。これにより、図１９に示すように、ソース電極４ａ及びドレイン電極４ｂと、活性層２との間に４−（トリフルオロメチル）チオフェノールの層５００を有するトランジスタを得た。４−（トリフルオロメチル）チオフェノールの層５００は、素子基板６の形成後、これを４−（トリフルオロメチル）チオフェノールのエタノール溶液（１ｍｍｏｌ／Ｌ）に０．５時間浸漬することにより形成した。
【０１５６】
このようにして得られたトランジスタに、シリコン基板１をゲート電極として、窒素雰囲気下でゲート電圧ＶＧを４０〜−６０Ｖ、ソース−ドレイン間電圧ＶＳＤを−６０Ｖ印加して、トランジスタ特性を測定し、これによりトランジスタにおける移動度を求めた。得られた結果を表３に示す。表３より、４−（トリフルオロメチル）チオフェノールの層５００を設けることで、良好な移動度が得られるようになることが確認された。
【０１５７】
【表３】
0005254540.tif 000005
【０１５８】
（実施例１３〜１８：各種の厚さの活性層を有するトランジスタの形成と物性の評価）
ポリ（３−ヘキシルチオフェン）に代えて、ポリ（３−オクチルチオフェン）を用い、且つ、貼付工程における加熱処理を６０℃、３０分の条件で行ったこと以外は、実施例１０と同様にしてポリ（３−オクチルチオフェン）からなる活性層を備えるトランジスタを製造した。実施例１３〜１８においては、積層体５の形成時のポリ（３−オクチルチオフェン）のクロロホルム溶液の濃度を変化させて、種々の膜厚を有する活性層２を形成した。
【０１５９】
このようにして得られたトランジスタに、シリコン基板１をゲート電極として、窒素雰囲気下でゲート電圧ＶＧを２０〜−６０Ｖ、ソース−ドレイン間電圧ＶＳＤを−６０Ｖ印加して、トランジスタ特性を測定し、これにより各トランジスタにおける移動度を求めた。得られた結果を表４に示す。表４中、各実施例のトランジスタがそれぞれ有する活性層２の厚さを併せて示した。
【０１６０】
【表４】
0005254540.tif 000006
【０１６１】
表４より、活性層の膜厚が大きいほど、高い移動度が得られることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】第１実施形態に係るトランジスタの模式断面図である。
【図２】第２実施形態に係るトランジスタの模式断面図である。
【図３】第３実施形態に係るトランジスタの模式断面図である。
【図４】第４実施形態に係るトランジスタの模式断面図である。
【図５】第５実施形態に係るトランジスタの模式断面図である。
【図６】第６実施形態に係るトランジスタの模式断面図である。
【図７】第１実施形態に係るトランジスタの製造方法を示す工程図である。
【図８】第２実施形態に係るトランジスタの製造方法を示す工程図である。
【図９】第３実施形態に係るトランジスタの製造方法を示す工程図である。
【図１０】第４実施形態に係るトランジスタの製造方法を示す工程図である。
【図１１】第５実施形態に係るトランジスタの製造方法を示す工程図である。
【図１２】第５実施形態に係るトランジスタの製造方法を示す工程図である。
【図１３】第６実施形態に係るトランジスタの製造方法を示す工程図である。
【図１４】第６実施形態に係るトランジスタの製造方法を示す工程図である。
【図１５】実施例１のトランジスタの製造工程を示す図である。
【図１６】比較例１及び比較例２のトランジスタの製造工程の一部を示す図である。
【図１７】実施例１及び比較例２で用いたトランジスタのＩ−Ｖ特性を示す図である。
【図１８】施工液の接触角に対する、その施工液を用いて得られたトランジスタで得られた移動度を示すグラフである。
【図１９】実施例１２で得られたトランジスタの模式断面図である。
【符号の説明】
【０１６３】
１…ｎ−型シリコン基板、２…活性層、３…絶縁層、４ａ…ソース電極、４ｂ…ドレイン電極、５…積層体、６…素子基板、７…支持フィルム、８…ポリ（３−ヘキシルチオフェン）フィルム、９…施工液、１０…基板、１２…ゲート電極、１４…絶縁層、１６…ソース電極、１８…ドレイン電極、２０，２４…活性層、２２，２６…活性フィルム、３０，３２，３４，６４…素子基板、３６，３８…第１の素子基板、４０…施工液、５０…積層体、５２…支持フィルム、６０，６２…第２の素子基板、１００…第１実施形態に係るトランジスタ、１０５…第２実施形態に係るトランジスタ、１１０…第３実施形態に係るトランジスタ、１１５…第４実施形態に係るトランジスタ、１２０…第５実施形態に係るトランジスタ、１２５…第６実施形態に係るトランジスタ、５００…４−（トリフルオロメチル）チオフェノールの層。
【図１】
0005254540.tif 000007
【図２】
0005254540.tif 000008
【図３】
0005254540.tif 000009
【図４】
0005254540.tif 000010
【図５】
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【図６】
0005254540.tif 000012
【図７】
0005254540.tif 000013
【図８】
0005254540.tif 000014
【図９】
0005254540.tif 000015
【図１０】
0005254540.tif 000016
【図１１】
0005254540.tif 000017
【図１２】
0005254540.tif 000018
【図１３】
0005254540.tif 000019
【図１４】
0005254540.tif 000020
【図１５】
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【図１６】
0005254540.tif 000022
【図１７】
0005254540.tif 000023
【図１８】
0005254540.tif 000024
【図１９】
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