(57)【要約】【課題】  レーザーを用いず、更には正確なアライメントを行うことなく、有機半導体層を所定の部位に容易且つ精度よく形成することができる有機トランジスタの作製方法を提供する。【解決手段】  基板１上に凸部Ｃ１を有する被転写体１１と、少なくとも有機半導体層４が形成されている転写体５０とを密着加熱して、その凸部Ｃ１上のみに有機半導体層４を転写する工程を含み、凸部Ｃ１を、絶縁層、ゲート絶縁膜３、ソース電極４及びドレイン電極６のいずれかで形成する。【選択図】    図２
2007067320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に凸部を有する被転写体と、少なくとも有機半導体層が形成されている転写体とを密着加熱して、前記凸部上のみに前記有機半導体層を転写する工程を含み、前記凸部が、絶縁層、ゲート絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極のいずれかにより形成されていることを特徴とする有機トランジスタの作製方法。
【請求項２】
基板上に少なくともゲート電極及びゲート絶縁膜がその順で形成されており当該ゲート電極上のゲート絶縁膜が凸部を成している被転写体を準備する工程と、
少なくとも有機半導体層が形成されている転写体を準備する工程と、
前記被転写体と前記転写体とを密着加熱して前記凸部上のみに前記有機半導体層を転写する工程と、
転写された前記有機半導体層上にソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、を有することを特徴とする請求項１に記載の有機トランジスタの作製方法。
【請求項３】
基板上に少なくともゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極が形成されている被転写体であって、当該ゲート電極上のゲート絶縁膜が凸部を成しており、当該凸部に小さい２つの凹部が形成され、各凹部にソース電極とドレイン電極がそれぞれ形成されている被転写体を準備する工程と、
少なくとも有機半導体層が形成されている転写体を準備する工程と、
前記被転写体と前記転写体とを密着加熱して、前記ソース電極とドレイン電極が形成されている前記凸部上のみに、前記有機半導体層を転写する工程と、を有することを特徴とする請求項１に記載の有機トランジスタの作製方法。
【請求項４】
基板上に少なくとも絶縁層が形成されており、その絶縁膜が凸部を成している被転写体を準備する工程と、
少なくとも有機半導体層が形成されている転写体を準備する工程と、
前記被転写体と前記転写体とを密着加熱して前記凸部上のみに前記有機半導体層を転写する工程と、
転写された前記有機半導体層上にソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、
その上に少なくともゲート絶縁膜とゲート電極をその順で形成する工程と、を有することを特徴とする請求項１に記載の有機トランジスタの作製方法。
【請求項５】
基板上に少なくともソース電極及びドレイン電極が形成されており、そのソース電極とドレイン電極との間を埋めるように絶縁層が形成されて凸部を成している被転写体を準備する工程と、
少なくとも有機半導体層が形成されている転写体を準備する工程と、
前記被転写体と前記転写体とを密着加熱して前記凸部上のみに前記有機半導体層を転写する工程と、
その上に少なくともゲート絶縁膜及びゲート電極をその順で形成する工程と、を有することを特徴とする請求項１に記載の有機トランジスタの作製方法。
【請求項６】
前記転写体が、基板上に少なくとも保護層及び有機半導体層がその順で形成されてなるものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の有機トランジスタの作製方法。
【請求項７】
前記転写体が、基板上に少なくともゲート電極、ゲート絶縁膜及び有機半導体層がその順で形成されてなるものであることを特徴とする請求項５に記載の有機トランジスタの作製方法。
【請求項８】
前記凸部を成すゲート絶縁膜又は絶縁層が架橋性のレジスト材料からなり、前記ゲート絶縁膜又は絶縁層は、前記被転写体準備工程において前記ゲート電極上に当該レジスト材料を塗布した後にプレベークまで行ってプレベーク層を形成し、前記転写工程後に前記プレベーク層をポストベークして形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の有機トランジスタの作製方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の有機トランジスタの作製方法により作製された、少なくともゲート電極、絶縁層（ゲート絶縁膜を含む）、有機半導体層、ソース電極及びドレイン電極からなる有機トランジスタであって、前記有機半導体層が、絶縁層、ゲート絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極のいずれかからなる凸部上に形成されていることを特徴とする有機トランジスタ。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれかに記載の有機トランジスタの作製方法により作製された有機トランジスタがシート状基板の上にマトリクス配置された有機トランジスタシートであって、当該有機トランジスタが、少なくともゲート電極、絶縁層（ゲート絶縁膜を含む）、有機半導体層、ソース電極及びドレイン電極からなり、前記有機半導体層が、絶縁層、ゲート絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極のいずれかからなる同一高さ又は略同一高さの凸部上に形成されていることを特徴とする有機トランジスタシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機トランジスタ及びその作製方法並びに有機トランジスタシートに関し、更に詳しくは、有機半導体層を所定の部位に容易且つ正確に形成することができる有機トランジスタの作製方法と、その方法により作製された有機トランジスタ及び有機トランジスタシートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報端末の発展に伴い、テレビを見ることができる携帯電話や、持ち運べるディスプレイの開発が進んでいる。また、フレキシブル基板を用いた有機ＥＬディスプレイのように、軽量化とフレキシブル化が可能となり、持ち運び可能な大型ディスプレイができつつある。また、有機ＥＬディスプレイ以外でも、電子ペーパー等の研究も盛んに行われている。
【０００３】
このようなディスプレイの画像駆動素子として、薄膜ＴＦＴ（トランジスタ）により構成されるアクティブ駆動素子が用いられている。薄膜ＴＦＴは、通常、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）や多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）等の半導体薄膜をガラス基板上に形成して、その他電極を蒸着等で形成して作製される。このような薄膜ＴＦＴの作製には、高温処理が必要であり、基板として樹脂フィルム等のフレキシブル基板を用いることが難しく、また、製造設備や製造コストも非常に高くなってしまうという難点があった。
【０００４】
近年、有機半導体材料を用いた有機ＴＦＴの研究が盛んに行われている。有機半導体層の形成自体は特に高温を必要とせず、常温で樹脂フィルム等のフレキシブル基板上に形成できるという利点がある。また、有機半導体層は、印刷や塗布等のウェットプロセスでの成膜が可能で、製造設備や製造コストの低い、フレキシブルなアクティブ駆動素子の作製が可能である。
【０００５】
これら有機ＴＦＴの作製において、有機半導体層のパターニングが重要な開発課題の一つとなっている。有機半導体材料のパターニングは、先行している有機ＥＬディスプレイのパターニング技術と同じ方法、すなわち印刷法、インクジェット法、転写法等の直接的又は間接的なパターン形成方法に適用が検討されている。
【０００６】
例えば、特許文献１は有機ＥＬ素子の有機発光層のパターニングに関するものではあるが、凸状パターンが形成された転写体上に有機発光層を成膜し、その転写体を被転写体に圧着した後に凸部のみにレーザー照射することによって、所定パターンの有機発光層を被転写体に転写させる方法が提案されている。また、特許文献２には、光熱変換層を有機ＴＦＴ内に形成し、レーザー描画した箇所に設けられた有機半導体材料を加熱溶融して有機半導体層を形成するパターニング法が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−１２２１６号公報
【特許文献２】特開２００４−１４６５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、有機半導体層は、電流のＯＮ／ＯＦＦ比を小さくするために、有機ＥＬ素子の有機発光層等と同じように１００ｎｍ程度に薄くすることが必要とされていると共に、こうした薄膜を精度よくパターニングすることが要求されている。有機発光層を薄く形成するためには、有機半導体層形成用の塗布液として、有機半導体材料が数ｗｔ％程度溶解している低粘度溶液を使用しなければならず、また、有機半導体層に不純物が含まれると電荷移動度が低下してデバイス特性が低下する等の問題を生むことから、前記低粘度溶液に増粘剤等を添加することが難しく、その結果、パターン印刷法による直接的な微細パターンの形成は難しい。
【０００８】
また、インクジェット法による直接的な微細パターンの形成に関しては、インクジェットヘッドから吐出する液滴の保持が難しく、有機ＴＦＴの基板上にその液滴を保持するための撥水性の隔壁を形成する必要があるという難点がある。また、インクジェットヘッドと有機半導体材料とのマッチングが必要であり、マッチングが悪い場合は、有機半導体材料の液滴が狙い通りに吐出されず、結果的に有機半導体層に欠陥個が生じるおそれがある。
【０００９】
また、上記特許文献１，２に記載の方法は、いずれも、パターニングの精度がステージの動作精度に依存するので、高精度で速く動く高価なステージが必要となり、設備コストがかさむという難点がある。
【００１０】
また、上記印刷法、インクジェット法及び転写法のいずれの方法も、正確なアライメントを行う必要がある。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、レーザーを用いず、更には正確なアライメントを行うことなく、有機半導体層を所定の部位に容易且つ精度よく形成することができる有機トランジスタの作製方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、そうした方法により作製された有機トランジスタ及び有機トランジスタシートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねている過程で、有機半導体層を形成しようとする部位のゲート絶縁膜の形状を工夫し、その部位に有機半導体層を転写する方法により、レーザーを用いなくても更には正確なアライメントを行わなくても、有機半導体層を所定の部位に容易且つ精度よく形成することができることを見出し、この知見を発展させて本発明を完成させた。
【００１３】
すなわち、本発明の有機トランジスタの作製方法は、基板上に凸部を有する被転写体と、少なくとも有機半導体層が形成されている転写体とを密着加熱して、前記凸部上のみに前記有機半導体層を転写する工程を含み、前記凸部が、絶縁層、ゲート絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極のいずれかにより形成されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、被転写体に形状精度と位置精度がよい凸部を形成し、その凸部上のみに、転写体に形成した有機半導体層を密着加熱して転写するので、従来技術のようなレーザーを使用せず更には正確なアライメントを行わなくても、有機半導体層を所定の部位に容易且つ精度よく形成することができる。なお、凸部は、ゲート絶縁膜で形成したものであってもよいし、任意の絶縁材料で形成した絶縁層、ソース電極及びドレイン電極を一部に含む絶縁層のいずれかで形成したものであってもよい。形状精度と位置精度がよい凸部は、周知のリソグラフィ技術を適用することにより容易に形成することができる。
【００１５】
上記本発明の有機トランジスタの作製方法の好ましい形態として、以下の４つの形態を挙げる。
【００１６】
本発明の第１形態に係る有機トランジスタの作製方法は、ボトムゲート・トップコンタクト構造の作製方法であり、基板上に少なくともゲート電極及びゲート絶縁膜がその順で形成されており、当該ゲート電極上のゲート絶縁膜が凸部を成している被転写体を準備する工程と、少なくとも有機半導体層が形成されている転写体を準備する工程と、前記被転写体と前記転写体とを密着加熱して前記凸部上のみに前記有機半導体層を転写する工程と、転写された前記有機半導体層上にソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明の第２形態に係る有機トランジスタの作製方法は、ボトムゲート・ボトムコンタクト構造の作製方法であり、基板上に少なくともゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極が形成されている被転写体であって、当該ゲート電極上のゲート絶縁膜が凸部を成しており、当該凸部に小さい２つの凹部が形成され、各凹部にソース電極とドレイン電極がそれぞれ形成されている被転写体を準備する工程と、少なくとも有機半導体層が形成されている転写体を準備する工程と、前記被転写体と前記転写体とを密着加熱して、前記ソース電極とドレイン電極が形成されている前記凸部上のみに、前記有機半導体層を転写する工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の第３形態に係る有機トランジスタの作製方法は、トップゲート・トップコンタクト構造の作製方法であり、基板上に少なくとも絶縁層が形成されており、その絶縁層が凸部を成している被転写体を準備する工程と、少なくとも有機半導体層が形成されている転写体を準備する工程と、前記被転写体と前記転写体とを密着加熱して前記凸部上のみに前記有機半導体層を転写する工程と、転写された前記有機半導体層上にソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、その上に少なくともゲート絶縁膜とゲート電極をその順で形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の第４形態に係る有機トランジスタの作製方法は、トップゲート・ボトムコンタクト構造の作製方法であり、基板上に少なくともソース電極及びドレイン電極が形成されており、そのソース電極とドレイン電極との間を埋めるように絶縁層が形成されて凸部を成している被転写体を準備する工程と、少なくとも有機半導体層が形成されている転写体を準備する工程と、前記被転写体と前記転写体とを密着加熱して前記凸部上のみに前記有機半導体層を転写する工程と、その上に少なくともゲート絶縁膜及びゲート電極をその順で形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
これら第１〜第４形態に係る発明によれば、被転写体に形状精度と位置精度がよい凸部を形成し、その凸部上のみに、転写体に形成した有機半導体層を密着加熱して転写するので、従来技術のようなレーザーを使用せず更には正確なアライメントを行わなくても、有機半導体層を所定の部位に容易且つ精度よく形成（転写）することができる。
【００２１】
上記本発明の有機トランジスタの作製方法において、前記転写体が、基板上に少なくとも保護層及び有機半導体層がその順で形成されてなるものであることを特徴とする。
【００２２】
従来は有機半導体を形成した後に保護層を形成していたので、保護層形成時に有機半導体層にダメージが加わって有機半導体層の特性が低下し易かったが、この発明によれば、保護層上に有機半導体層を形成し、その有機半導体層は被転写体に転写されるので、従来のようなダメージが有機半導体層に加わらないという利点がある。なお、有機半導体層以外の層を任意に選ぶことによって、上記第１〜第４形態の作製方法の転写体として利用できる。
【００２３】
上記本発明の第４形態の有機トランジスタの作製方法において、前記転写体が、基板上に少なくともゲート電極、ゲート絶縁膜及び有機半導体層がその順で形成されてなるものであることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、基板上に少なくともゲート電極、ゲート絶縁膜及び有機半導体層がその順で形成されてなる転写体を構成することによって、上記第４形態における有機半導体層の転写工程と、ゲート絶縁膜及びゲート電極形成工程とをその転写工程時に同時に行うことができる。
【００２５】
上記本発明の有機トランジスタの作製方法において、前記凸部を成すゲート絶縁膜又は絶縁層が架橋性のレジスト材料からなり、前記ゲート絶縁膜又は絶縁層は、前記被転写体準備工程において前記ゲート電極上に当該レジスト材料を塗布した後にプレベークまで行ってプレベーク層を形成し、前記転写工程後に前記プレベーク層をポストベークして形成されることを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、凸部を成すゲート絶縁膜又は絶縁層は、転写工程時に粘着性を有するプレベーク層となっているので、そのプレベーク層に密着加熱される有機半導体層は、そのプレベーク層に容易に転写し易い。なお、本願において「プレベーク層」とは、プレベーク後でポストベーク前のレジスト膜（ゲート絶縁膜又は絶縁層のこと）を意味する。
【００２７】
上記本発明の有機トランジスタの作製方法で用いられる転写体としては、少なくとも基板、保護層及び有機半導体層がその順で形成されてなるシート状の転写体、又は、少なくとも基板、ゲート電極、ゲート絶縁膜及び有機半導体層がその順で形成されてなるシート状の転写体を、凸部を有する被転写体上に密着加熱した際に前記有機半導体層が凸部以外に接触しないように、前記基板の厚さが３μｍ以上であるものが好ましい。これにより、凸部を有する被転写体上に密着加熱した際に有機半導体層が凸部以外に接触することを防ぐことができる。
【００２８】
上記課題を解決するための本発明の有機トランジスタは、上述した本発明の有機トランジスタの作製方法により作製された、少なくともゲート電極、絶縁層（ゲート絶縁膜を含む）、有機半導体層、ソース電極及びドレイン電極からなる有機トランジスタであって、前記有機半導体層が、絶縁層、ゲート絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極のいずれかからなる凸部上に形成されていることを特徴とする。
【００２９】
上記課題を解決するための本発明の有機トランジスタシートは、上述した本発明の有機トランジスタの作製方法により作製された有機トランジスタがシート状基板の上にマトリクス配置された有機トランジスタシートであって、当該有機トランジスタが、少なくともゲート電極、絶縁層（ゲート絶縁膜を含む）、有機半導体層、ソース電極及びドレイン電極からなり、前記有機半導体層が、絶縁層、ゲート絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極のいずれかからなる同一高さ又は略同一高さの凸部上に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の有機トランジスタの作製方法によれば、被転写体に形状精度と位置精度がよい凸部を形成し、その凸部上のみに、転写体に形成した有機半導体層を密着加熱して転写するので、従来技術のようなレーザーを使用せず更には正確なアライメントを行わなくても、有機半導体層を所定の部位に容易且つ精度よく形成することができる。凸部は、周知のリソグラフィ技術を適用することにより、高い形状精度と位置精度で容易に形成することができる。本発明の作製方法によれば、製造設備や製造コストの低い、フレキシブルなアクティブ駆動素子の作製が可能となる。その結果、液晶表示装置のアクティブ駆動素子や、有機ＥＬ素子のアクティブ駆動素子として利用することができる。
【００３１】
本発明の有機トランジスタ及び有機トランジスタシートによれば、有機半導体層が、絶縁層、ゲート絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極のいずれかからなる同一高さ又は略同一高さの凸部上に上記本発明の方法により形成されているので、有機半導体層が所定の部位に容易且つ精度よく形成されたフレキシブルなアクティブ駆動素子搭載シートとなり、液晶表示装置のアクティブ駆動素子や、有機ＥＬ素子のアクティブ駆動素子として利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の有機トランジスタ（以下、「有機ＴＦＴ」と略記する。）及びその作製方法並びに有機ＴＦＴシートについて図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、以下の図面の内容及び実施形態のみに限定されるものではない。
【００３３】
（有機ＴＦＴ及びその作製方法）
本発明の有機ＴＦＴの作製方法は、基板上に凸部を有する被転写体と、少なくとも有機半導体層が形成されている転写体とを密着加熱して、その凸部上のみに有機半導体層を転写する工程を含み、その凸部が、絶縁層、ゲート絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極のいずれかにより形成されていることに特徴を有する
【００３４】
有機ＴＦＴの構造として、ボトムゲート・トップコンタクト構造、ボトムゲート・ボトムコンタクト構造、トップゲート・トップコンタクト構造、トップゲート・ボトムコンタクト構造の４種類が挙げられるが、本発明の有機ＴＦＴの作製方法は、以下の各実施形態に示すように、そのいずれの構造に対しても適用できる。なお、以下において、有機ＴＦＴを構成する各層の説明は主に第１実施形態において説明し、第２形態〜第４形態では相違点を中心に説明する。
【００３５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る有機ＴＦＴの作製方法により得られたボトムゲート・トップコンタクト構造からなる有機ＴＦＴの一例を示す概略断面図であり、図２は、本発明の第１実施形態に係る有機ＴＦＴの作製方法の一例を示す工程図である。本発明で作製されたボトムゲート・トップコンタクト構造からなる有機ＴＦＴ１０は、図１に示すように、基板１と、基板上に形成されたゲート電極２と、ゲート電極２上に又はゲート電極２を覆うように形成されて少なくともゲート電極２上が凸部（符号Ｃ１で表す）を成しているゲート絶縁膜３と、その凸部Ｃ１上のみに形成された有機半導体層４と、有機半導体層４上に離間して形成されたソース電極５及びドレイン電極６を有している。なお、２種類の保護層が設けられており、その一つは有機半導体層４上に直接設けられた保護層であり、他の一つは、有機ＴＦＴ全体を覆うように設けられた保護層７ｂである。
【００３６】
（基板）
基板１は、絶縁性の材料であれば広い範囲の材料から選択することができる。例えば、ガラス、シリコンウェハー又は石英等の無機基材、又は、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、若しくはシンジオタクティック・ポリスチレン等、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、フッ素樹脂、若しくはポリエーテルニトリル等、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリシクロヘキセン、若しくはポリノルボルネン系樹脂等、又は、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、若しくは熱可塑性ポリイミド等からなる有機基材、又はそれらの複合基材を挙げることができる。
【００３７】
特に、高分子化合物からなる基板を用いると、軽量でフレシキブルな有機ＴＦＴを作製することができるので、極めて有用である。また、透明性が要求される場合には、上記の中から透明性を有するものを選択して用いることができる。なお、本発明で適用される基板１の厚さは、要求されるフレキシビリティ（柔軟性）や透明性が考慮され、通常、２５μｍ〜１．５ｍｍ程度の範囲内から選択される。
【００３８】
（ゲート電極）
ゲート電極２は、ボトムゲート・トップコンタクト構造においては基板上に形成されている。ゲート電極２としては、アルミニウム、チタン、銅等の金属若しくは無機材料からなる電極、導電性無機材料からなるナノ粒子が分散したインキを用いて形成された電極、ポリアニリン、ポリチオフェン等の導電性有機材料からなる電極、又は導電性インキを塗布して形成した電極、を挙げることができる。こうしたゲート電極２は、単一層として形成されたものであってもよいし、前記の電極が複合的に積層されたものであってもよい。
【００３９】
金属若しくは無機材料としては、アルミニウム、チタン、銅、金、白金、クロム、パラジウム、インジウム、モリブデン、ニッケル等の金属、これら金属を用いた合金、ポリシリコン、アモルファスシリコン、錫酸化物、酸化インジウム、インジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）等の無機材料を挙げることができる。上記無機材料からなるゲート電極２は、蒸着やスパッタリング等の既存の薄膜パターン形成手段で形成でき、具体的には、マスク成膜法又はフォトリソグラフ法を用いて形成できる。また、導電性無機材料からなるナノ粒子が分散したインキを用いて形成された電極において、ナノ粒子としては銀ナノ粒子、金ナノ粒子等からなる導電性の無機粒子を挙げることができる。こうしたナノ粒子が分散したインキは導電性インキとなり、塗布法等の成膜手段で容易に形成できるという利点がある。また、有機材料や導電性インキからなる電極も蒸着や塗布法等の成膜手段で容易に形成できるという利点がある。更に、金属材料で形成する場合には、金属コロイド溶液を作製し、その溶液を各種の塗布法で塗布する方法によっても形成できるが、この場合の下地としては、親水性領域と疎水性領域とで形成された親疎水パターンが好ましい。なお、塗布法の具体的な手法としては、スピンコート法、キャスト法、引き上げ法、転写法、インクジェット法等が挙げられる。
【００４０】
ゲート電極２の厚さは、その材質の導電率にもよるが、２００〜２０００ｎｍ程度であることが好ましい。ゲート電極２の厚さの下限は、電極材料の導電率及び下地基板１との密着強度によって異なる。ゲート電極２の厚さの上限は、後述のゲート絶縁膜３、ソース電極５及びドレイン電極６を設けた際に、下地基板１とゲート電極２の段差部分におけるゲート絶縁膜２による絶縁被覆が十分で、且つその上に形成する電極パターンに断線を生ぜしめないことが必要である。特に、可とう性がある基板１を使用した場合には、応力のバランスを考慮する必要がある。
【００４１】
（ゲート絶縁膜）
ゲート絶縁膜３は、ボトムゲート・トップコンタクト構造においてはゲート電極２上に形成されており、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、Ａ１２Ｏ３等の無機材料や、ポリクロロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリビニルクロライド、ポリフッ化ビニリデン、シアノエチルプルラン、ポリメチルメタクリレート、ポリサルホン、ポリカーボネート、ポリイミド等の有機材料や、一般的に使用されているレジスト材料で形成できる。特に本発明においては、製造コストや製造容易性の観点から、一般的に使用されているレジスト材料を好ましく用いることができ、スクリーン印刷法、スピンコート法、キャスト法、引き上げ法、転写法、インクジェット法等やフォトリソグラフ法により所定のパターンに形成できる。市販のレジスト材料として、新日鉄化学製のＶ２５９ＰＡ／ＰＨ５（ネガレジスト：カルドアクリル系）、ＪＳＲ社のＪＮＰＣ−４８ＧＬ（ネガレジスト：アクリル系の材料）、日本ゼオン社製のＺＯＰ００５（熱硬化レジスト）、日本ゼオン社製のＺＥＲＯ４００４（ポジレジスト）、ノボラック系の樹脂等が好ましく利用できる。なお、上記の無機材料からなるゲート絶縁膜３については、ＣＶＤ法等の既存パターンプロセスを用いて形成できる。
【００４２】
ゲート絶縁膜３の厚さは薄いほど好ましいが、薄すぎるとソース・ドレイン電極５，６とゲート電極２との間での漏れ電流が大きくなり、ＯＮ／ＯＦＦ比の低いデバイスになってしまうため、通常、０．２〜２．０μｍ程度であることが好ましい。
【００４３】
（有機半導体層）
有機半導体層４は、本発明のボトムゲート・トップコンタクト構造においてはゲート絶縁膜３の凸部Ｃ１に形成されている。この有機半導体層４は、有機半導体材料で構成されており、具体的には、Ｐ型有機半導体材料として知られているＰ３ＨＴに代表される各種の有機半導体材料を適用できる。本発明では、後述するように、凸部Ｃ１上のみに有機半導体層４が形成されているので、その凸部Ｃ１を精度よく形成することにより、従来のようにレーザーを使用せず更には正確なアライメントを行わなくても、有機半導体層４を所定の部位に容易且つ精度よく形成することができる。有機半導体層４は、Ｐ３ＨＴ等の有機半導体材料を溶媒に溶解させ、スピンコート法、キャスト法、引き上げ法等で厚さ３０〜２００ｎｍ程度に形成される。
【００４４】
（ソース電極及びドレイン電極）
ソース電極５及びドレイン電極６は、有機半導体材料の種類に応じて選択されることが望ましく、Ｐ型有機半導体材料を用いる場合は通常は仕事関数の大きい金属で形成され、Ｎ型有機半導体材料を用いる場合は仕事関数の小さな金属で形成される。その理由としては、有機半導体層１４とオーミック接触していることが必要となるからである。ここでいう仕事関数とは、固体中の電子を外部に取り出すのに必要な電位差であり、真空準位とフェルミ準位とのエネルギー差として定義される。好ましい仕事関数としては、Ｐ型有機半導体材料として知られているＰ３ＨＴのＨＯＭＯ（最高被占軌道）のエネルギー準位が４．７〜４．９ｅＶであるので、それに近い４．２〜５．２ｅＶ程度であることが望ましい。そうした範囲の電極材料としては、金、白金、透明導電膜（インジウム・スズ酸化物、インジウム・亜鉛酸化物等）等が挙げられ、これらは、例えばチャネル長５０μｍ、チャネル幅１０００μｍとなるように設計されたマスクを用いて、膜厚３０〜１００ｎｍ程度となるように、スパッタリング法や電子ビーム（ＥＢ）蒸着法で形成することができる。また、金属材料で形成する場合には、金属コロイド溶液を作製し、その溶液を各種の塗布法で塗布する方法によっても形成できるが、この場合の下地としては、親水性領域と疎水性領域とで形成された親疎水パターンが好ましい。
【００４５】
一方、ＨＯＭＯ（最高被占軌道）のエネルギー準位が３．０ｅＶ程度のＰ型有機半導体材料を用いる場合や、ＬＵＭＯ（最低被占軌道）のエネルギー準位が３．０ｅＶ程度のＮ型有機半導体材料を用いる場合には、それに近い３．０Ｖ程度の仕事関数を持つアルミニウムや、カルシウム又はリチウムとアルミニウムとの積層構造を同様の方法で成膜することが好ましい。
【００４６】
ソース電極５及びドレイン電極６を有機半導体層４上に形成する場合において、両者の密着性が弱い場合には、アンカー層を有機半導体層上に形成した後にソース電極５及びドレイン電極６を形成することが好ましい。例えば、Ａｕをソース電極５及びドレイン電極６とした場合には、約５ｎｍのＣｒをアンカー層として蒸着し、その後にＡｕを蒸着することで密着性を向上させることができる。
【００４７】
（層間絶縁層）
本発明で得られる有機ＴＦＴには、必要に応じて層間絶縁層を設けることができる。層間絶縁層は、ゲート絶縁膜３上にソース電極５及びドレイン電極６を形成する際に、ゲート電極２の表面の汚染を防ぐことを目的として好ましく形成される。したがって、層間絶縁層は、ソース電極５及びドレイン電極６を形成する前にゲート絶縁膜３の上に形成される。そして、ソース電極５及びドレイン電極６が形成された後においては、チャネル領域上方に位置する部分を完全に除去又は一部を除去するように加工される。除去される層間絶縁層領域は、ゲート電極２のサイズと同等であることが望ましい。層間絶縁層の材料としては、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、Ａｌ２Ｏ３等の無機材料や、ポリクロロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリビニルクロライド、ポリフッ化ビニリデン、シアノエチルプルラン、ポリメチルメタクリレート、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド等の有機材料が挙げられる。
【００４８】
（保護層）
本発明で得られる有機ＴＦＴには、主に有機半導体層の酸化を防止することを目的とした保護層が形成されていることが好ましい。保護層としては、図１に示すように、有機半導体層４上に直接設けられる保護層７ａと、有機ＴＦＴ構造全体を覆うように設けられる保護層７ｂの２種類がある。こうした保護層（７ａ，７ｂ）は、酸素バリア性や水蒸気バリア性を有する層であり、例えばＳｉＯ２やＳｉＮ等からなる厚さ２０〜２０００ｎｍ程度の薄膜を挙げることができる。保護層は、スパッタリング法等により成膜できる。
【００４９】
（有機ＴＦＴの作製方法）
第１形態に係る有機ＴＦＴ１０の作製方法は、図２に示すように、ボトムゲート・トップコンタクト構造の作製方法であり、基板１上に少なくともゲート電極２及びゲート絶縁膜３がその順で形成されており、ゲート電極２上のゲート絶縁膜３が凸部Ｃ１を成している被転写体１１を準備する工程と、少なくとも有機半導体層４が形成されている転写体５０を準備する工程と、被転写体１１と転写体５０とを密着加熱して凸部Ｃ１上のみに有機半導体層４を転写する工程と、転写された有機半導体層４上にソース電極５及びドレイン電極６を形成する工程と、それらを覆う保護層７を形成する工程とを有している。以下、図２のフロー図に基づいて説明する。
【００５０】
先ず、図２（Ａ）に示すように、所定パターンのゲート電極２が形成された被転写体用基板１を準備する。ゲート電極２は、上記のように公知の成膜プロセスとパターニングプロセスによって形成することができる。
【００５１】
次に、ゲート電極２上のゲート絶縁膜３が凸部Ｃ１を成すように、ゲート絶縁膜３を形成する。ゲート絶縁膜３の形成方法としては、図２（Ｂ１）の方法と、図２（Ｂ２−１）（Ｂ２−２）の方法とを挙げることができる。図２（Ｂ１）の方法は、ゲート電極２を覆うようにゲート絶縁膜３を形成することにより、そのゲート電極２の厚さに基づいた凸部Ｃ１をゲート電極２上に形成する方法である。この方法では、ゲート電極２が厚い方が明確な凸部Ｃ１を形成できるので好ましく、好ましい厚さとしては例えば１００ｎｍ以上であることが好ましい。
【００５２】
一方、図２（Ｂ２−１）（Ｂ２−２）の方法は、第１段階として、ゲート電極２と同じ厚さの第１ゲート絶縁膜３ａを形成し、その後にゲート電極２よりもやや大きい面積からなる第２ゲート絶縁膜３ｂをゲート電極２上に形成して凸部Ｃ１を形成する方法である。この方法により形成される凸部Ｃ１は、ゲート絶縁膜を２段階で形成するので工程が増すという難点を除けば、ゲート電極２の厚さに依存せず設計の自由度があるという利点がある。
【００５３】
こうして被転写体１１が準備される。被転写体１１は、基板１上に少なくともゲート電極２及びゲート絶縁膜３がその順で形成されており、ゲート電極２上のゲート絶縁膜３が凸部Ｃ１を成している。
【００５４】
次に、図２（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）に示すように、準備された被転写体１１と転写体５０とを密着加熱して凸部Ｃ１上のみに有機半導体層４を転写する。
【００５５】
転写体５０は、少なくとも有機半導体層４が形成されていればよいが、ここでは、図９（Ａ）に示すように、転写体用基板５１上に保護層７ａと有機半導体層４とがその順で形成されたシート状の転写体５０が用いられる。転写体用基板５１は、上述した被転写体用の基板１と同様のものを使用できるが、凸部Ｃ１を有する被転写体１１上に密着加熱した際に有機半導体層４が凸部Ｃ１以外の部位に接触しないように、その厚さが３μｍ以上であることが好ましい。また、転写体用基板５１上には、被転写体１１に保護層７ａと有機半導体層４とが容易に転写できるように、離型層が形成されていることが好ましい。離型層の形成材料は特に限定されず、一般的に用いられている各種のものを利用でき、例えば厚さ０．１〜１０μｍ程度のアクリル系の樹脂層が好ましく用いられる。
【００５６】
更に、そうした離型層を形成する樹脂材料が転写体用基板５１上から剥離しないように、転写体用基板５１と離型層との接着性を強めるためのプライマー層を厚さ１０〜１０００ｎｍ程度で形成した転写体用基板を用いてもよいし、転写体用基板５１自体の接着性を向上させるための易接着処理を施した転写体用基板を用いてもよい。プライマー層は転写体用基板の種類や離型層の種類によって任意に選択されるが、例えば、アクリル系やウレタン系の樹脂等で形成されたものを挙げることができる。また、易接着処理された基板としては、東洋クロス株式会社製の易接着フィルムであるＡＤ  ＰＰや、東洋紡績株式会社製のコスモシャイン  Ａ４３００やＡ７８１０等を挙げることができる。
【００５７】
こうして準備された転写体５０と被転写体１１との密着加熱は、例えば加熱板を転写体５０の基板５１側から押し当てるプレス加熱や、加熱ロールを転写体５０の基板５１側から押し当てるロールプレス加熱等で行うことができる。この密着加熱によって凸部Ｃ１上のみに有機半導体層４を転写するが、こうした転写を確実に行うためには、密着加熱後に転写体５０と被転写体１１とを引き離す際に、有機半導体層４（保護層７ａも含む）と離型層との間の密着力が最も小さくなっている必要がある。
【００５８】
そのための一例として、凸部Ｃ１を成すゲート絶縁膜２を架橋性のレジスト材料で形成する方法を挙げることができる。すなわち、被転写体準備工程では、ゲート電極２上に架橋性レジスト材料を塗布した後にプレベークまで行ってプレベーク層を形成する。このプレベーク層は粘着性を有するので、転写工程時において、そのプレベーク層上に転写体５０を密着加熱すると、有機半導体層４（保護層７ａも含む）とプレベーク層との間の密着力が、有機半導体層４と離型層との間の密着力よりも大きくなり、有機半導体層４がプレベーク層上に容易に転写される。プレベーク層は、転写工程後にポストベークされてゲート絶縁膜２となる。こうした手段により、凸部Ｃ１を成すプレベーク層（ゲート絶縁膜３）上に、有機半導体層４を転写することができる。なお、この例は一例であって、本発明全体がこの手段に限定されるものではない。
【００５９】
以上のようにして、図２（Ｅ）に示すように、凸部Ｃ１を成すゲート絶縁膜３上のみに有機半導体層４を形成することができる。
【００６０】
次に、図２（Ｆ）に示すように、転写された有機半導体層４上にソース電極５及びドレイン電極６を形成して有機ＴＦＴを構成し、その後、図２（Ｇ）に示すように、有機ＴＦＴ全体を覆う保護層７ｂを形成して、本発明の第１実施形態に係るボトムゲート・トップコンタクト構造の有機ＴＦＴを製造する。
【００６１】
この作製方法は、被転写体１１に形状精度と位置精度がよい凸部Ｃ１を形成し、その凸部Ｃ１上のみに、転写体５０に形成した有機半導体層４を密着加熱して転写するので、従来技術のようなレーザーを使用せず更には正確なアライメントを行わなくても、有機半導体層４を所定の部位（凸部Ｃ１上のみ）に容易且つ精度よく形成することができる。なお、形状精度と位置精度がよい凸部Ｃ１は、周知のリソグラフィ技術を適用することにより容易に形成することができるので、新しい高価な製造設備は不要であるので製造コストの面でも有利である。
【００６２】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る有機ＴＦＴの作製方法により得られたボトムゲート・ボトムコンタクト構造からなる有機ＴＦＴの一例を示す概略断面図であり、図４は、本発明の第２実施形態に係る有機ＴＦＴの作製方法の一例を示す工程図である。本発明で作製されたボトムゲート・ボトムコンタクト構造からなる有機ＴＦＴ２０は、図３に示すように、基板１と、基板上に形成されたゲート電極２と、ゲート電極２上に又はゲート電極２を覆うように形成されて少なくともゲート電極２上が凸部（符号Ｃ２で表す）を成していると共にその凸部Ｃ２に小さい２つの凹部９，９が形成され、その凹部９，９にソース電極５及びドレイン電極６がそれぞれ形成されているゲート絶縁膜３と、その凸部Ｃ２上のみに形成された有機半導体層４とを有している。なお、２種類の保護層が設けられており、その一つは有機半導体層４上に直接設けられた保護層であり、他の一つは、有機ＴＦＴ全体を覆うように設けられた保護層７ｂである。
【００６３】
また、第２形態に係る有機ＴＦＴ２０の作製方法は、図４に示すように、ボトムゲート・ボトムコンタクト構造の作製方法であり、基板１上に少なくともゲート電極２、ゲート絶縁膜３、ソース電極５及びドレイン電極６が形成されており、ゲート電極２上のゲート絶縁膜３が凸部Ｃ２を成していると共にその凸部Ｃ２に小さい２つの凹部９，９が形成され、各凹部９，９にソース電極５とドレイン電極６がそれぞれ形成されている被転写体２１を準備する工程と、少なくとも有機半導体層４が形成されている転写体５０を準備する工程と、被転写体２１と転写体５０とを密着加熱して、ソース電極５とドレイン電極６が形成されている凸部Ｃ２上のみに有機半導体層４を転写する工程と、それらを覆う保護層７を形成する工程とを有している。
【００６４】
この第２実施形態の作製方法で得られた図３に示す有機ＴＦＴの各構成は、上述した第１実施形態に記載のものと基本的に同じであるので、以下においては、図４に示す製造プロセスについて第１実施形態との相違点を主に説明し、重複する内容については記載を省略する。
【００６５】
図４（Ａ）と図４（Ｂ）の工程は、第１実施形態と同じであるので説明を省略する。準備された被転写体２１は、図４（Ｃ）に示すように、基板１上に少なくともゲート電極２及びゲート絶縁膜３がその順で形成されており、ゲート電極２上のゲート絶縁膜３が凸部Ｃ２を成している。
【００６６】
次に、図４（Ｄ）に示すように、凸部Ｃ２に小さい２つの凹部９，９を形成する。凹部９，９は、公知のフォトリソグラフィ等により形成できるが、その凹部内には、ソース電極５とドレイン電極６とがそれぞれ充填されるので、凹部９，９は所定の間隔で形成されていることが好ましい。
【００６７】
次に、図４（Ｅ）に示すように、各凹部９，９にソース電極５とドレイン電極６をそれぞれ形成する。ソース電極５とドレイン電極６は、記述した従来公知の方法で形成できる。ソース電極５とドレイン電極６とが凹部９，９に充填されて成るゲート電極２上のゲート絶縁膜３は、凸部Ｃ２を成しており、この凸部Ｃ４上に有機半導体層４が転写される。
【００６８】
凸部Ｃ２上への有機半導体層４の転写は、図４（Ｆ）（Ｇ）（Ｈ）に示すように、準備された被転写体２１と転写体５０とを密着加熱して行われる。転写体は、第１実施形態と同じ転写体５０が用いられ（図９（Ａ）を参照）、第１実施形態と同じ条件で転写されるので、ここでは説明を省略する。以上のようにして、図４（Ｈ）に示すように、凸部Ｃ２を成すゲート絶縁膜３上のみに有機半導体層４が形成された有機ＴＦＴが構成される。
【００６９】
次に、図４（Ｉ）に示すように、有機ＴＦＴ全体を覆う保護層７ｂを形成して、本発明の第２実施形態に係るボトムゲート・ボトムコンタクト構造の有機ＴＦＴを製造する。
【００７０】
この作製方法は、被転写体２１に形状精度と位置精度がよい凸部Ｃ２をソース電極５とドレイン電極６を有した態様で形成し、その凸部Ｃ２上のみに、転写体５０に形成した有機半導体層４を密着加熱して転写するので、従来技術のようなレーザーを使用せず更には正確なアライメントを行わなくても、有機半導体層４を所定の部位（凸部Ｃ２上のみ）に容易且つ精度よく形成することができる。なお、形状精度と位置精度がよい凸部Ｃ２は、周知のリソグラフィ技術を適用することにより容易に形成することができるので、新しい高価な製造設備は不要であるので製造コストの面でも有利である。
【００７１】
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態に係る有機ＴＦＴの作製方法により得られたトップゲート・トップコンタクト構造からなる有機ＴＦＴの一例を示す概略断面図であり、図６は、本発明の第３実施形態に係る有機ＴＦＴの作製方法の一例を示す工程図である。本発明で作製されたトップゲート・トップコンタクト構造からなる有機ＴＦＴ３０は、図５に示すように、基板１と、基板１上に形成されて凸部（符号Ｃ３で表す）を成している絶縁層８と、その凸部Ｃ３上にのみ形成された有機半導体層４と、有機半導体層４上に形成されたソース電極５及びドレイン電極６と、ソース電極５及びドレイン電極６を覆うように形成されたゲート絶縁膜３と、ゲート絶縁膜３上に形成されたゲート電極２とを有している。なお、２種類の保護層が設けられており、その一つは有機半導体層４上に直接設けられた保護層であり、他の一つは、有機ＴＦＴ全体を覆うように設けられた保護層７ｂである。
【００７２】
また、第３形態に係る有機ＴＦＴ３０の作製方法は、図６に示すように、トップゲート・トップコンタクト構造の作製方法であり、基板１上に少なくとも絶縁層８が形成されており、その絶縁層８が凸部Ｃ３を成している被転写体３１を準備する工程と、少なくとも有機半導体層４が形成されている転写体５０を準備する工程と、被転写体３１と転写体５０とを密着加熱して凸部Ｃ３上のみに有機半導体層４を転写する工程と、転写された有機半導体層４上にソース電極５及びドレイン電極６を形成する工程と、それらを覆うようにゲート絶縁膜３を形成する工程と、そのゲート絶縁膜３上にゲート電極２を形成する工程と、それら全体を覆う保護層７ｂを形成する工程とを有している。
【００７３】
この第３実施形態の作製方法で得られた図５に示す有機ＴＦＴの各構成は、上述した第１実施形態に記載のものと基本的に同じであるので、以下においては、図６に示す製造プロセスについて第１実施形態との相違点を主に説明し、重複する内容については記載を省略する。
【００７４】
先ず、図６（Ａ）に示すように、所定パターンの絶縁層８が形成された被転写体用基板１を準備する。ここで形成する絶縁膜８は、上述したように、第１実施形態のゲート絶縁膜３と同じ架橋性レジスト材料から成るものであることが好ましい。すなわち、基板１上に架橋性レジスト材料を塗布した後にプレベークまで行ってプレベーク層を形成する。このプレベーク層は粘着性を有するので、図６（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示す転写工程時において、そのプレベーク層上に転写体５０を密着加熱すると、有機半導体層４（保護層７ａも含む）とプレベーク層との間の密着力が、有機半導体層４と離型層との間の密着力よりも大きくなり、有機半導体層４がプレベーク層上に容易に転写される。プレベーク層は、転写工程後にポストベークされて絶縁層８となる。こうした手段により、凸部Ｃ３を成すプレベーク層（絶縁層８）上に、有機半導体層４を転写することができる。なお、この例は一例であって、本発明全体がこの手段に限定されるものではない。また、架橋性レジスト材料は、公知の成膜プロセスとパターニングプロセスによって所定のパターンに容易に形成することができる。
【００７５】
次に、図６（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）に示すように、準備された被転写体３１と転写体５０とを密着加熱して凸部Ｃ３上のみに有機半導体層４を転写する。転写体は、第１実施形態と同じ転写体５０が用いられ（図９（Ａ）を参照）、第１実施形態と同じ条件で転写されるので、ここでは説明を省略する。以上のようにして、図６（Ｄ）に示すように、凸部Ｃ３を成す絶縁層８上のみに有機半導体層４が形成された有機ＴＦＴが構成される。
【００７６】
次に、図６（Ｅ）に示すように、有機半導体層４上にソース電極５とドレイン電極６を形成する。ソース電極５とドレイン電極６は、記述した従来公知の方法で形成できる。
【００７７】
次に、図６（Ｆ）に示すように、有機半導体層４、ソース電極５及びドレイン電極６を覆うようにゲート絶縁膜３を形成する。この工程でのゲート絶縁膜３は、第１及び第２実施形態で例示したような架橋性レジスト材料で形成してもよいが、上記実施形態のような粘着性を利用した転写を行う必要がないので、通常の絶縁膜（例えばＳｉＯ２等）を使用してもよい。
【００７８】
次に、図６（Ｇ）に示すように、ゲート絶縁膜３上にゲート電極２を所定のパターンで形成する。ゲート電極２は、上記同様のフォトリソグラフィやリフトオフ法等を利用して形成でき、最後に、図６（Ｈ）に示すように、有機ＴＦＴ全体を覆う保護層７ｂを形成して、本発明の第３実施形態に係るトップゲート・トップコンタクト構造の有機ＴＦＴを製造する。
【００７９】
この作製方法は、被転写体３１に形状精度と位置精度がよい凸部Ｃ３をレジスト材料等の絶縁層８で形成し、その凸部Ｃ３上のみに、転写体５０に形成した有機半導体層４を密着加熱して転写するので、従来技術のようなレーザーを使用せず更には正確なアライメントを行わなくても、有機半導体層４を所定の部位（凸部Ｃ３上のみ）に容易且つ精度よく形成することができる。なお、形状精度と位置精度がよい凸部Ｃ３は、周知のリソグラフィ技術を適用することにより容易に形成することができるので、新しい高価な製造設備は不要であるので製造コストの面でも有利である。
【００８０】
（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態に係る有機ＴＦＴの作製方法により得られたトップゲート・ボトムコンタクト構造からなる有機ＴＦＴの一例を示す概略断面図であり、図８は、本発明の第４実施形態に係る有機ＴＦＴの作製方法の一例を示す工程図である。本発明で作製されたトップゲート・ボトムコンタクト構造からなる有機ＴＦＴ４０は、図７に示すように、基板１と、基板１上にソース電極５及びドレイン電極６が形成されており、そのソース電極５とドレイン電極６との間を埋めるように絶縁層８が形成されて成る凸部（符号Ｃ４で表す）と、その凸部Ｃ４上のみに形成された有機半導体層４と、有機半導体層４上に形成されたゲート絶縁膜３と、ゲート絶縁膜３上に形成されたゲート電極２と、有機ＴＦＴ全体を覆うように設けられた保護層７ｂとを有している。
【００８１】
また、第４形態に係る有機ＴＦＴ４０の作製方法は、図８に示すように、トップゲート・ボトムコンタクト構造の作製方法であり、基板１上に少なくともソース電極５及びドレイン電極６が形成されており、そのソース電極５とドレイン電極６との間を埋めるように絶縁層８が形成されて凸部Ｃ４を成している被転写体４１を準備する工程と、少なくとも有機半導体層４が形成されている転写体６０を準備する工程と、被転写体４１と転写体６０とを密着加熱して凸部Ｃ４上のみに有機半導体層４を転写する工程と、その上にゲート絶縁膜３及びゲート電極２をその順で形成する工程と、それら全体を覆う保護層７ｂを形成する工程とを有している。
【００８２】
この第４実施形態の作製方法で得られた図７に示す有機ＴＦＴの各構成は、上述した第１実施形態に記載のものと基本的に同じであるので、以下においては、図８に示す製造プロセスについて第１実施形態との相違点を主に説明し、重複する内容については記載を省略する。
【００８３】
この実施形態においては、被転写体４１は、図８（Ｂ）に示すように、基板１上にソース電極５及びドレイン電極６が形成されていると共にその両電極５，６の間を埋めるような形態で絶縁層８が形成され、それらが一体となって凸部（符号Ｃ４で表す）を成している。
【００８４】
図８（Ａ）（Ｂ）は、こうした被転写体４１を形成する一例であり、例えば図８（Ａ）に示すように、基板１上に所定パターンの絶縁層８を形成し、その絶縁層８をフォトリソグラフィ等でソース電極５及びドレイン電極６を形成しようとする部分を開口し、その後、ソース電極５及びドレイン電極６をその開口部に充填するように形成することによって得ることができる。一方、図示しないが、基板１上に所定パターンのソース電極５及びドレイン電極６を形成し、そのソース電極５及びドレイン電極６間の開口部を充填するように絶縁層８を形成することによって得ることもできる。ここで形成する絶縁膜８は、上述したように、第１実施形態のゲート絶縁膜３と同じ架橋性レジスト材料から成るものであることが好ましい。すなわち、基板１上に架橋性レジスト材料を塗布した後にプレベークまで行ってプレベーク層を形成する。このプレベーク層は粘着性を有するので、図８（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）に示す転写工程時において、そのプレベーク層上に転写体６０を密着加熱すると、有機半導体層４とプレベーク層との間の密着力が、有機半導体層４と離型層との間の密着力よりも大きくなり、有機半導体層４がプレベーク層上に容易に転写される。プレベーク層は、転写工程後にポストベークされて絶縁層８となる。こうした手段により、凸部Ｃ４を成すプレベーク層（絶縁層８）上に、有機半導体層４を転写することができる。なお、この例は一例であって、本発明全体がこの手段に限定されるものではない。また、架橋性レジスト材料は、公知の成膜プロセスとパターニングプロセスによって所定のパターンに容易に形成することができる。
【００８５】
次に、図８（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）に示すように、準備された被転写体４１と転写体６０とを密着加熱して凸部Ｃ４上のみに有機半導体層４、ゲート絶縁膜３及びゲート電極２がその順で積層するように一体に転写する。
【００８６】
転写体６０は、図９（Ｂ）に示すように、転写体用基板５１上に、ゲート電極２、ゲート絶縁膜３及び有機半導体層４がその順で形成されたシート状の転写体６０が用いられる。転写体用基板５１については、第１実施形態で説明したので省略する。この転写体６０に形成されるゲート絶縁膜３は、第１及び第２実施形態で例示したような架橋性レジスト材料で形成してもよいが、上記実施形態のような粘着性を利用した転写を行う必要がないので、通常の絶縁膜（例えばＳｉＯ２等）を使用してもよい。また、転写体用基板５１上には、被転写体４１に、ゲート電極２、ゲート絶縁膜３及び有機半導体層４を一体で転写できるように、離型層が形成されていることが好ましい。離型層についても、第１実施形態で説明したので省略する。なお、離型層上に直接ゲート電極２を形成すると、転写の際にゲート電極２が離型層から離型し難い場合があるので、離型層とゲート電極２との間には、第１実施形態等で示した保護層７ａと同じ層（図示しない）を形成することが好ましい。こうした層（保護層と呼ぶ）を離型層とゲート電極２との間に形成することにより、離型層と保護層との間で離型し易く、被転写体４１に、ゲート電極２、ゲート絶縁膜３及び有機半導体層４を一体で転写できる。また、転写も第１実施形態と同じ条件で行われるので、ここでは説明を省略する。以上のようにして、図８（Ｅ）に示すように、凸部Ｃ４上のみに有機半導体層４等が形成される。
【００８７】
次に、図８（Ｆ）に示すように、ゲート電極２を所定の大きさにパターニングした後、最後に、図８（Ｇ）に示すように、有機ＴＦＴ全体を覆う保護層７ｂを形成して、本発明の第４実施形態に係るトップゲート・ボトムコンタクト構造の有機ＴＦＴを製造する。
【００８８】
この作製方法は、被転写体４１に形状精度と位置精度がよい凸部Ｃ４を絶縁層、ソース・ドレイン電極等で形成し、その凸部Ｃ４上のみに、転写体６０に形成した有機半導体層４等を密着加熱して転写するので、従来技術のようなレーザーを使用せず更には正確なアライメントを行わなくても、有機半導体層４を所定の部位（凸部Ｃ４上のみ）に容易且つ精度よく形成することができる。なお、形状精度と位置精度がよい凸部Ｃ４は、周知のリソグラフィ技術を適用することにより容易に形成することができるので、新しい高価な製造設備は不要であるので製造コストの面でも有利である。
【００８９】
（有機ＴＦＴシート）
次に、本発明の有機ＴＦＴの作製方法で得られる有機ＴＦＴをシート上に形成する実施形態について説明するが、以下により限定されるものではない。本発明の有機ＴＦＴシートは、上述した本発明の有機ＴＦＴの作製方法により作製された有機ＴＦＴがシート状基板の上にマトリクス配置されたものであって、有機ＴＦＴが、少なくともゲート電極、絶縁層（ゲート絶縁膜を含む）、有機半導体層、ソース電極及びドレイン電極からなり、有機半導体層が、絶縁層、ゲート絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極のいずれかからなる同一高さ又は略同一高さの凸部上に形成されていることを特徴とする。
【００９０】
図１０は、有機ＴＦＴシートの一例を示す概略の等価回路図である。有機ＴＦＴシート８０は、マトリクス配置された多数の有機ＴＦＴ８１を有し、ゲート電極のゲートバスライン８２とソース電極のソースバスライン８３が縦横に延びている。各有機ＴＦＴ８１のドレイン電極には出力素子８４が接続され、この出力素子８４は、例えば液晶表示素子等であり、抵抗とコンデンサ８５からなる等価回路で示されている。出力素子８４毎の領域は、表示装置の画素を構成している。なお、符号８６は水平駆動回路であり、符号８７は垂直駆動回路である。
【００９１】
図１１は、一つの画素に形成された有機ＴＦＴの電極配置と、その電極配置に対する有機半導体層の形成部位を示す平面図である。図１１において、（ａ）はドレイン電極６に電極付加部６ａを設けた態様であり、（ｂ）はソース電極５に電極付加部５ａを設けた態様であり、（ｃ）はゲート電極２に電極付加部２ａを設けた態様である。図１１中のクロスハッチングは、ゲート電極２、ソース電極５及びドレイン電極６からなる電極パターンに対する有機半導体層４の形成部位であり、有機半導体層４は、ゲート電極２、ソース電極５及びドレイン電極６ａの３つの電極に平面視で重なるように形成されている。有機半導体層４の形成部位は、本発明の有機ＴＦＴの作製方法において有機半導体層４が転写される凸部の形成部位に相当する。
【００９２】
図１２は、有機ＴＦＴを有する画素がマトリクス状に配列された場合の有機半導体層の形成部位の一例を示す平面図である。この図は、図１１（ｂ）のパターン形状で形成したものである。本発明の有機ＴＦＴの作製方法においては、上述したように、被転写体に形状精度と位置精度がよい凸部を形成し、その凸部上のみに、転写体に形成した有機半導体層４を密着加熱して転写するので、従来技術のようなレーザーを使用せず更には正確なアライメントを行わなくても、有機半導体層４を所定の部位に容易且つ精度よく形成することができる。その結果、製造設備や製造コストの低い、フレキシブルなアクティブ駆動素子の作製が可能となる。その結果、液晶表示装置のアクティブ駆動素子や、有機ＥＬ素子のアクティブ駆動素子として利用することができる。
【実施例】
【００９３】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。
【００９４】
（実施例１）
被転写体１１の作製：厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムからなる基板１上に、フォトリソグラフ用の感光性レジストを形成した後、Ｔｉをスパッタリングで成膜し、その後リフトオフ法により幅５０μｍで厚さ５００ｎｍのＴｉゲート電極２を形成した。次いで、その上に、カルドアクリル系のネガレジスト材料（新日鉄化学製のＶ２５９ＰＡ／ＰＨ５）２０％溶液（溶媒：ＰＥＧＭＩＡ）をスクリーン印刷により塗布し、その後、９０℃・３０分のプレベークと光照射及びアルカリ現像とを行ってパターニングし、ゲート絶縁膜となるプレベーク層を形成した。ゲート電極２上のプレベーク層は、ゲート電極２が形成されていない部位のプレベーク層よりも、高さ２００ｎｍ突出する凸部Ｃ１を有していた。なお、スクリーン印刷は、５００線で乳剤厚１．７μｍのスクリーン版を使用し、スキージ圧：０．１７６Ｐａ、スキージ速度：２９５ｍｍ／ｓｅｃで行った。
【００９５】
転写体５０の作製：厚さ７５μｍのＰＥＴフィルムからなる基板５１上に、ＰＥＴＡ（ペンタエリスリトールトリアクリレート）２０ｗｔ％とイルガキュア１８４（チバスペシャリティーケミカルズ株式会社）２ｗｔ％と溶媒（ＭＥＫ：ＭＩＢＫ＝１：１）とからなる離型層形成用塗布液をダイコートで塗布した後、窒素雰囲気中でＵＶ照射して、厚さ０．９μｍの離型層を形成した。その後、離型層上に、ポリビニールアルコールからなる保護層形成用塗布液をダイコートで塗布して、厚さ２００ｎｍの保護層７ａを形成した。更に、その保護層７ａ上に有機半導体層形成用塗布液を塗布して厚さ１００ｎｍの有機半導体層４を形成した。有機半導体層形成用塗布液は、Ｐ３ＨＴ（regioregular型ポリ−（３−ヘキシルチオフェン））をトルエンに０．７ｗｔ％溶解させたものであり、離型層上にスピンコートして有機半導体層４を成膜した。こうしてシート状の転写体５０を作製した。
【００９６】
転写：得られた被転写体１１上に、得られた転写体５０を載せ、その上から圧力：３ＭＰａ／ｃｍ２、温度：８０℃の条件でプレス加熱することによって、被転写体１１のプレベーク層の凸部Ｃ１上のみに、転写体５０の有機半導体層４と保護層７ａを転写した。その後、２２０℃・３０分のポストベークを行って、上記プレベーク層をゲート絶縁膜３にした。
【００９７】
有機ＴＦＴの作製：ソース電極５とドレイン電極６は、チャネル長５０μｍ、チャネル幅１０００μｍとなるように設計されたマスクを用いて、膜厚約２５０ｎｍ程度になるように金を蒸着（蒸着レートは０．４Å／ｓ）して形成した。次いで、窒化シリコンからなる保護層７ｂをＣＶＤ法により全体を覆うように形成した。こうして本発明の第１形態に係るボトムゲート・トップコンタクト構造の有機ＴＦＴを作製した。
【００９８】
（実施例２）
被転写体２１の作製：厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムからなる基板１上に、フォトリソグラフ用の感光性レジストを形成した後、Ｔｉをスパッタリングで成膜し、その後リフトオフ法により幅５０μｍで厚さ５００ｎｍのＴｉゲート電極２を形成した。次いで、その上に、カルドアクリル系のネガレジスト材料（新日鉄化学製のＶ２５９ＰＡ／ＰＨ５）２０％溶液（溶媒：ＰＥＧＭＩＡ）を厚さ３５０μｍとなるようにスピンコートし、光照射とポストベークを行って硬化させた。その後、さらに、前記と同じネガレジスト材料を厚さ３５０μｍとなるようにスピンコートした後、９０℃・３０分のプレベークと光照射及びアルカリ現像とを行ってパターニングし、ゲート絶縁膜となるプレベーク層を形成した。ゲート電極２上のプレベーク層は、ゲート電極２が形成されていない部位のプレベーク層よりも高さ２００ｎｍ突出する凸部Ｃ２を有すると共に、その凸部Ｃ２には、チャネル長５０μｍ、チャネル幅１０００μｍとなるように形成された深さ２５０ｎｍ程度の凹部９，９をパターニングにより形成した（図４（Ｄ）を参照）。次いで、金蒸着（０．４Å／ｓ）により凹部９，９に金を充填させて、ソース電極５とドレイン電極６を形成した。こうして転写体２１を作製した。
【００９９】
転写体５０の作製及び転写：転写体５０は、上記実施例１と同じシート状の転写体５０を用いた。上記のようにして得られた被転写体２１上に、転写体５０を載せ、その上から圧力：３ＭＰａ／ｃｍ２、温度：８０℃の条件でプレス加熱することによって、被転写体２１のプレベーク層の凸部Ｃ２上のみに、転写体５０の有機半導体層４と保護層７ａを転写した。その後、２２０℃・３０分のポストベークを行って、上記プレベーク層をゲート絶縁膜３にした。
【０１００】
有機ＴＦＴの作製：最後に、窒化シリコンからなる保護層７ｂをＣＶＤ法により全体を覆うように形成して、本発明の第２形態に係るボトムゲート・ボトムコンタクト構造の有機ＴＦＴを作製した。
【０１０１】
（実施例３）
被転写体３１の作製：厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムからなる基板１上に、カルドアクリル系のネガレジスト材料（新日鉄化学製のＶ２５９ＰＡ／ＰＨ５）２０％溶液（溶媒：ＰＥＧＭＩＡ）を厚さ１μｍとなるようにスピンコートした後、９０℃・３０分のプレベークと光照射及びアルカリ現像とを行ってパターニングし、基板１面から高さ２００ｎｍ突出する凸部Ｃ３をなすプレベーク層を形成した。
【０１０２】
転写体５０の作製及び転写：転写体５０は、上記実施例１と同じシート状の転写体５０を用いた。上記のようにして得られた被転写体３１上に、転写体５０を載せ、その上から圧力：３ＭＰａ／ｃｍ２、温度：８０℃の条件でプレス加熱することによって、被転写体３１のプレベーク層の凸部Ｃ３上のみに、転写体５０の有機半導体層４と保護層７ａを転写した。その後、２２０℃・３０分のポストベークを行って、上記プレベーク層を絶縁層８にした。
【０１０３】
有機ＴＦＴの作製：ソース電極５とドレイン電極６は、チャネル長５０μｍ、チャネル幅１０００μｍとなるように設計されたマスクを用いて、膜厚約２５０ｎｍ程度になるように金を蒸着（蒸着レートは０．４Å／ｓ）して形成した。次いで、その上にアクリル系の樹脂（ＪＮＰＣ−４８ＧＬ：ＪＳＲ社製）をスピンコートで厚さ１μｍとなるように形成し、窒素雰囲気中でＵＶを照射して硬化させた。さらにその後、マスクを使用した条件下でＴｉをスパッタリングで成膜し、その後リフトオフ法により幅５０μｍで厚さ５００ｎｍのＴｉゲート電極２を形成した。最後に、窒化シリコンからなる保護層７ｂをＣＶＤ法により全体を覆うように形成した。こうして本発明の第３形態に係るトップゲート・トップコンタクト構造の有機ＴＦＴを作製した。
【０１０４】
（実施例４）
被転写体４１の作製：厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムからなる基板１上に、カルドアクリル系のネガレジスト材料（新日鉄化学製のＶ２５９ＰＡ／ＰＨ５）２０％溶液（溶媒：ＰＥＧＭＩＡ）を厚さ１μｍとなるようにスピンコートした後、９０℃・３０分のプレベークと光照射及びアルカリ現像とを行ってパターニングし、基板１面から高さ２００ｎｍ突出する凸部Ｃ４をなすプレベーク層を形成した。次いで、そのプレベーク層に開口部を形成した後、金蒸着（０．４Å／ｓ）を行って、その開口部にソース電極５とドレイン電極６を充填した。
【０１０５】
転写体６０の作製：厚さ７５μｍのＰＥＴフィルムからなる基板５１上に、ＰＥＴＡ（ペンタエリスリトールトリアクリレート）２０ｗｔ％とイルガキュア１８４（チバスペシャリティーケミカルズ株式会社）２ｗｔ％と溶媒（ＭＥＫ：ＭＩＢＫ＝１：１）とからなる離型層形成用塗布液をダイコートで塗布した後、窒素雰囲気中でＵＶ照射して、厚さ０．９μｍの離型層を形成した。離型層上に、ポリビニールアルコールからなる保護層形成用塗布液をダイコートで塗布して、厚さ２００ｎｍの保護層（図示しない）を形成し、その後厚さ５００ｎｍのＴｉをスパッタリングしてゲート電極２を成膜した後、カルドアクリル系のネガレジスト材料（新日鉄化学製のＶ２５９ＰＡ／ＰＨ５）２０％溶液（溶媒：ＰＥＧＭＩＡ）をスピンコートにより塗布し、その後、２２０℃・３０分のポストベークを行いゲート絶縁膜３を形成した。その後、Ｐ３ＨＴ（regioregular型ポリ−（３−ヘキシルチオフェン））をトルエンに０．７ｗｔ％溶解させた有機半導体層形成用塗布液をスピンコートして有機半導体層４を成膜した。こうしてシート状の転写体６０を作製した。
【０１０６】
転写：得られた被転写体４１上に、得られた転写体６０を載せ、その上から圧力：３ＭＰａ／ｃｍ２、温度：８０℃の条件でプレス加熱することによって、被転写体４１のプレベーク層の凸部Ｃ４上のみに、転写体６０の有機半導体層４とゲート絶縁膜３とゲート電極２と保護層とがその順に積層されるように転写した。
【０１０７】
有機ＴＦＴの作製：転写後、２２０℃・３０分のポストベークを行って、被転写体４１に形成されたプレベーク層を絶縁層８にした。その後、最後に、窒化シリコンからなる保護層７ｂをＣＶＤ法により全体を覆うように形成した。その後、最上層のゲート電極２を幅５０μｍで厚さ５００ｎｍのゲート電極２とし、最後に、窒化シリコンからなる保護層７ｂをＣＶＤ法により全体を覆うように形成した。こうして本発明の第４形態に係るトップゲート・ボトムコンタクト構造の有機ＴＦＴを作製した。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る有機ＴＦＴの作製方法により得られたボトムゲート・トップコンタクト構造からなる有機ＴＦＴの一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る有機ＴＦＴの作製方法の一例を示す工程図である。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態に係る有機ＴＦＴの作製方法により得られたボトムゲート・ボトムコンタクト構造からなる有機ＴＦＴの一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る有機ＴＦＴの作製方法の一例を示す工程図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る有機ＴＦＴの作製方法により得られたトップゲート・トップコンタクト構造からなる有機ＴＦＴの一例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る有機ＴＦＴの作製方法の一例を示す工程図である。
【図７】図７は、本発明の第４実施形態に係る有機ＴＦＴの作製方法により得られたトップゲート・ボトムコンタクト構造からなる有機ＴＦＴの一例を示す概略断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る有機ＴＦＴの作製方法の一例を示す工程図である。
【図９】本発明で使用するシート状の転写体の例を示す概略断面図である。
【図１０】有機ＴＦＴシートの一例を示す概略の等価回路図である。
【図１１】種々の電極配置に対する凸部形成を示す平面図である。
【図１２】有機ＴＦＴを有する画素がマトリクス状に配列された場合の有機半導体層の形成部位の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１  基板
２  ゲート電極
３  ゲート絶縁膜
４  有機半導体層
５  ソース電極
６  ドレイン電極
７，７ａ，７ｂ  保護層
８  絶縁層
９  凹部
１０，２０，３０，４０  有機ＴＦＴ
１１，２１，３１，４１  被転写体
５０，６０  転写体
８０  有機ＴＦＴシート
８１  有機ＴＦＴ
８２  ゲートバスライン
８３  ソースバスライン
８４  出力素子
８５  コンデンサ
８６  水平駆動回路
８７  垂直駆動回路
２ａ  ゲート電極の電極付加部
５ａ  ソース電極の電極付加部
６ａ  ドレイン電極の電極付加部
【図１】
2007067320.tif 000003
【図２】
2007067320.tif 000004
【図３】
2007067320.tif 000005
【図４】
2007067320.tif 000006
【図５】
2007067320.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007067320.tif 000009
【図８】
2007067320.tif 000010
【図９】
2007067320.tif 000011
【図１０】
2007067320.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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