(57)【要約】【課題】拡張する有機半導体膜を抑制できる有機半導体装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】有機半導体装置は、少なくとも１つの電極が形成された基板と、電極の一部を区切るように形成された電極上のバンクと、バンクによって囲まれた内側領域の電極上に形成された有機半導体膜と、を有する有機半導体装置であって、電極はバンクの外縁が環状に区切る面積よりも大なる面積を有する。【選択図】図２
2007273874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの電極が形成された基板と、前記電極の一部を区切るように形成された前記電極上のバンクと、前記バンクによって囲まれた内側領域の前記電極上に形成された有機半導体膜と、を有する有機半導体装置であって、前記電極は前記バンクの外縁が環状に区切る面積よりも大なる面積を有することを特徴とする有機半導体装置。
【請求項２】
前記バンクの外側領域の前記電極上に前記バンクを囲むように形成されかつ前記有機半導体膜の材料液に対する前記バンクの材料の親和性より低い親和性を有する撥水表面領域を設けたことを特徴とする請求項１記載の有機半導体装置。
【請求項３】
前記電極はゲート絶縁膜上に対向して形成されたソース電極及びドレイン電極からなり、前記ゲート絶縁膜に埋設されかつ前記ソース電極及びドレイン電極の間の下に位置するゲート電極があらかじめ前記基板上に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の有機半導体装置。
【請求項４】
前記電極上の前記撥水表面領域は撥水性が付与されていることを特徴とする請求項２又は３記載の有機半導体装置。
【請求項５】
前記電極上の前記撥水表面領域の撥水性は、前記バンクの表面の撥水性よりも水の接触角比率で１．４以上の撥水性であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の有機半導体装置。
【請求項６】
基板上に少なくとも１つの電極を形成する工程と、前記電極の一部を区切るように前記電極上に環状のバンクを形成する工程と、前記バンクによって囲まれた内側領域の前記電極上に有機半導体膜材料液を充填して有機半導体膜を形成する工程と、を含む有機半導体装置の製造方法であって、
前記電極はその主面にて前記バンクが環状に区切る面積よりも大なる面積を有すること、及び、
前記バンクの外側領域の前記電極上に前記バンクを囲むように形成されかつ前記有機半導体膜材料液に対する前記バンクの材料の親和性より低い親和性を有する撥水表面領域を設けたことを特徴とする有機半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記電極はゲート絶縁膜上に対向して形成されたソース電極及びドレイン電極からなり、前記ゲート絶縁膜に埋設されかつ前記ソース電極及びドレイン電極の間の下に位置するゲート電極があらかじめ前記基板上に形成されていることを特徴とする請求項６記載の有機半導体装置。
【請求項８】
前記電極上の前記撥水表面領域は撥水性が付与されていることを特徴とする請求項６又は７記載の有機半導体装置。
【請求項９】
前記電極上の前記撥水表面領域の撥水性は、前記バンクの表面の撥水性よりも水の接触角比率で１．４以上の撥水性であることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の有機半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機トランジスタなどの有機半導体装置の研究が盛んに行われており、その応用の一例として、フレキシブルディスプレイ、無線ＩＣタグ（ＲＦＩＤ）などへの応用が期待されている。
【０００３】
有機トランジスタのＭＯＳ構造の１つには、図１に示すように、基板１０上にゲート電極Ｇを設け、その上にゲート絶縁膜ＧＩＦを形成し、その上にソース電極Ｓとドレイン電極Ｄを互いに離して設け、その後、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの間のゲート絶縁膜ＧＩＦ上に有機半導体膜ＯＳＦを積層して構成される、ボトムコンタクト型と呼ばれる構造のものが知られている。
【０００４】
このＭＯＳ構造の有機トランジスタのソース電極及びドレイン電極間への電圧印加時に、ゲート電極に印加電圧の変化に応じて有機半導体膜及びゲート絶縁膜の界面における電荷量が変化し、互いに対向するソース電極及びドレイン電極の端部間の有機半導体膜の界面近傍部分にチャネルが生成され、ソース−ドレイン電流が流れる。
【０００５】
かかる有機トランジスタは、インクジェット印刷法などの簡便かつ使用する原材料が少ないプロセスで形成可能なことから、低コストなデバイスとして期待されている。
【０００６】
液体材料をインクジェット印刷法でパターニングする際には、形成したい領域を囲むように撥水性の隔壁（バンク）を設け、塗布液が周りにぬれ広がらないようにすることが行われている（特許文献１参照）。
【０００７】
しかし、バンクに十分な撥水性を持たせることができない場合もある。例えば、バンク形成後、有機半導体部を液吐出装置により形成する場合、有機半導体塗布領域にバンクの残渣が存在するとき、トランジスタ特性の劣化を防ぐために、残渣を除去する必要がある。バンクの残渣を除去する方法としては、光照射処理、プラズマ処理、酸によるエッチングなどが提案されている（特許文献２参照）。しかし、このような残渣除去プロセスを行った場合、同時にバンクの撥水性が損なわれ、後に撥水処理を施しても、バンクに十分な撥水性が得られないことがある。
【特許文献１】特開２００２−３３４７８２号公報
【特許文献２】特開２００４−３１４０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
バンクが十分な撥水性を持たない基板上に有機半導体膜の材料を塗布した場合、塗布液がバンクを越えてぬれ広がり、他の領域を侵すばかりか、チャネル部に十分な膜厚の有機半導体膜が得られない。有機半導体膜の膜厚が極めて薄いと、良好なトランジスタ特性が得られないことがある。
【０００９】
そこで本発明は、塗布液がバンクを越えて形成され拡張した有機半導体膜を抑制できる有機半導体装置及びその製造方法を提供することが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の有機半導体装置は、少なくとも１つの電極が形成された基板と、前記電極の一部を区切るように形成された前記電極上のバンクと、前記バンクによって囲まれた内側領域の前記電極上に形成された有機半導体膜と、を有する有機半導体装置であって、前記電極は前記バンクの外縁が環状に区切る面積よりも大なる面積を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の有機半導体装置の製造方法は、基板上に少なくとも１つの電極を形成する工程と、前記電極の一部を区切るように前記電極上に環状のバンクを形成する工程と、前記バンクによって囲まれた内側領域の前記電極上に有機半導体膜材料液を充填して有機半導体膜を形成する工程と、を含む有機半導体装置の製造方法であって、
前記電極はその主面にて前記バンクが環状に区切る面積よりも大なる面積を有すること、及び、
前記バンクの外側領域の前記電極上に前記バンクを囲むように形成されかつ前記有機半導体膜材料液に対する前記バンクの材料の親和性より低い親和性を有する撥水表面領域を設けたことを特徴とする。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の実施形態の有機トランジスタ及びその製造方法を図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図２はボトムコンタクト型の有機トランジスタの構造の一例を示す断面図である。
【００１４】
ゲート絶縁膜ＧＩＦは、基板１０上に形成されているゲート電極Ｇを覆うように成膜されている。ゲート絶縁膜ＧＩＦ上には対向端部が対向するようにソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄが形成されている。ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄは、その間隙の下に埋設されているゲート電極Ｇが位置するように、形成されている。ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの間隙の上に有機半導体膜ＯＳＦが形成されている。
【００１５】
有機半導体膜ＯＳＦはインクジェットなどの液吐出装置により形成される。突出する環状に閉じたバンクＢＫは、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの間隙（チャネル）の周りに有機半導体膜の形成領域を規定するため、設けられている。バンクＢＫ内側の凹部に有機半導体材料液が供給、充填される。
【００１６】
ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄは、バンクＢＫの外縁が環状に区切る面積よりも大なる面積を有している。バンクＢＫは、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの主面からからはみ出さないように形成される。
【００１７】
バンクＢＫの外側領域の両電極上には、撥水表面領域ＨＳがバンクＢＫを囲むように形成されている。撥水表面領域ＨＳは、バンクＢＫの外側領域のソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの主表面に、撥水処理を施されて設けられる。撥水表面領域ＨＳは、有機半導体膜ＯＳＦの材料液に対するバンクＢＫの材料の親和性より低い親和性を有する。すなわち、両電極上の撥水表面領域ＨＳは、撥水性又は疎水性が付与され、有機半導体材料液の接触角がバンクＢＫに対してよりも撥水表面領域ＨＳに対しての方が大となるように形成されている。
【００１８】
バンクＢＫで区画された内側領域に有機半導体膜ＯＳＦ材料を充填する際に、バンクＢＫやこれで囲まれた領域が、有機半導体材料液に対してどのような濡れ性（親和性）を示すかで、充填された有機半導体材料液の挙動が異なる。
【００１９】
バンクＢＫの表面が有機半導体材料液に対し親和性（親水性）を示すと、バンクＢＫの高さを超える量の材料を充填した場合に、バンクＢＫがあっても有機半導体材料液は容易に隣接するバンクＢＫで囲まれた領域に流出してしまう。逆にバンクＢＫの表面が有機半導体材料液に対し適度に非親和性（撥水性）を示すと、バンクＢＫの高さを超える量の材料を充填しても材料の表面張力により隣のバンクＢＫで囲まれた領域に有機半導体材料液が流れ出すことはない。
【００２０】
そこで、本実施形態の構造では、有機トランジスタにおいて、バンクＢＫが撥水性を持たない場合であっても、バンク周囲のソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの主面が撥水性を有するとともに、バンクＢＫがソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの主面をはみ出さないよう制限された面積を有するように形成される。
【００２１】
本実施形態の有機トランジスタの製造方法の一例を図３に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００２２】
先ず、図４に示すように洗浄した基板１０を用意し、その主面上に所定パターンで図５に示すゲート電極Ｇを形成する（ステップS１）。
【００２３】
次に、図６に示すように、基板１０及びゲート電極Ｇ上にゲート絶縁膜ＧＩＦを一様に形成する（ステップS２）。なお、金属のゲート電極Ｇの表面を陽極酸化法によって酸化して、得られた酸化物薄膜をゲート絶縁膜ＧＩＦとしてゲート電極パターンで形成してもよい。
【００２４】
次に、図７に示すように、ゲート絶縁膜ＧＩＦ上に互いに分離したソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄを、形成する（ステップS３）。ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの間隙が下に埋設されているゲート電極Ｇの幅の中央線に平行に伸張するように、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄは形成される。
【００２５】
次に、図８に示すように、環状に閉じ突出するバンクＢＫを、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの間隙（チャネル）の周りにて両電極を内外に区切るように形成する（ステップS４）。バンクＢＫの膜厚は有機半導体膜よりも厚くすることが好ましい。バンクＢＫの傾斜面の角度、特に基板と接触する部分の角度は凹部の底部に対して、９０°を超えて１７０°以内で、好ましくは１２０°以上の範囲内にある。バンクＢＫは、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの間隙を除き、両電極の主面からからはみ出さないように、特に、図８のPに示す両電極の対向縁部からはみ出さないように形成される。これは、後工程の撥水処理を両電極表面に施し形成する撥水表面領域ＨＳがバンクＢＫを囲むようにするためである。
【００２６】
次に、図９に示すように、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの表面に対して撥水処理を施して撥水表面領域ＨＳを形成する（ステップS５）。たとえば、この撥水表面領域工程としては、基板をチオール溶液に浸漬させることにより、Ａｕ表面にのみ自己組織化単分子膜を形成してもよい。撥水表面領域工程は、これに限らず、バンクＢＫの外側領域の電極上に後工程の有機半導体膜材料液に対するバンク材料の親和性より低い親和性を有する撥水表面領域ＨＳを形成する方法であればよい。
【００２７】
次に、図１０に示すように、有機半導体膜材料の液滴をバンクＢＫの凹部内側に供給、充填して、これを乾燥して、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの対向端部及びその近傍上に有機半導体膜ＯＳＦを形成する（ステップS６）。
【００２８】
最後に有機トランジスタを外気から遮断するために封止缶などにより封止する（ステップS７）。
【００２９】
各部材の材料の例を列挙する。
【００３０】
（基板材料）
基板１０はガラスの他、ＰＥＳ、ＰＣなどのプラスティック基板や、ガラスとプラスティックの貼り合わせ基板でもよく、また基板表面にアルカリバリア膜や、ガスバリア膜がコートされてもよい。プラスティック基板としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェノキシエーテル、ポリアリレート、フッ素樹脂、ポリプロピレンなどのフィルムが適用できる。
【００３１】
（電極材料）
ゲート電極Ｇ又はソース／ドレイン電極Ｓ，Ｄの内、撥水性を持たせる必要がある電極としては、十分な導電性があり、表面が撥水性であるか、又は、後で撥水性を付与できればよい。すなわち、チオール処理されたＡｕに限らず、チオール処理されたＡｇ、Ｃｕ、Ｐｄなどの金属や、ヘキサメチルジシラザンで処理された高濃度Ｓｉや、フッ素化合物が分散された金属ナノ粒子などでもよい。
【００３２】
また、ゲート電極Ｇ又はソース／ドレイン電極Ｓ，Ｄの内、撥水性を持たせる必要がない電極としては、Ｃｒに限らず、十分な導電性があればよい。すなわち、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ａｌ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等の金属単体もしくは積層もしくはその化合物でもよい。また、ＩＴＯ、ＩＺＯのような金属酸化物類、ポリアニリン類、ポリチオフェン類、ポリピロール類などの共役性高分子化合物を含む有機導電材料でもよい。
【００３３】
（ゲート絶縁膜材料）
ゲート絶縁膜ＧＩＦとしては、ポリビニルフェノールとメラミン誘導体の混合物を硬化したものを用い得るが、これに限定されるものではなく、無機材料、有機材料のいずれの絶縁物もゲート絶縁膜として使用できる。例えばＬｉＯx、ＬｉＮx、ＮａＯx、ＫＯx、ＲｂＯx、ＣｓＯx、ＢｅＯx、ＭｇＯx、ＭｇＮx、ＣａＯx、ＣａＮx、ＳｒＯx、ＢａＯx、ＳｃＯx、ＹＯx、ＹＮx、ＬａＯx、ＬａＮx、ＣｅＯx、ＰｒＯx、ＮｄＯx、ＳｍＯx、ＥｕＯx、ＧｄＯx、ＴｂＯx、ＤｙＯx、ＨｏＯx、ＥｒＯx、ＴｍＯx、ＹｂＯx、ＬｕＯx、ＴｉＯx、ＴｉＮx，ＺｒＯx、ＺｒＮx、ＨｆＯx、ＨｆＮx、ＴｈＯx、ＶＯx、ＶＮx、ＮｂＯx、ＴａＯx、ＴａＮx、ＣｒＯx、ＣｒＮx、ＭｏＯx、ＭｏＮx、ＷＯx、ＷＮx、ＭｎＯx、ＲｅＯx、ＦｅＯx、ＦｅＮx、ＲｕＯx、ＯｓＯx、ＣｏＯx、ＲｈＯx、ＩｒＯx、ＮｉＯx、ＰｄＯx、ＰｔＯx、ＣｕＯx、ＣｕＮx、ＡｇＯx、ＡｕＯx、ＺｎＯx、ＣｄＯx、ＨｇＯx、ＢＯx、ＢＮx、ＡｌＯx、ＡｌＮx、ＧａＯx、ＧａＮx、ＩｎＯx、ＴｉＯx、ＴｉＮx、ＳｉＮx、ＧｅＯx、ＳｎＯx、ＰｂＯx、ＰＯx、ＰＮx、ＡｓＯx、ＳｂＯx、ＳｅＯx、ＴｅＯxなどの金属酸化物（ただし、上記物質表記のＮx、Ｏxにおけるｘは原子比を示す）でも、ＬｉＡｌＯ2、Ｌｉ2ＳｉＯ3、Ｌｉ2ＴｉＯ3、Ｎａ2Ａｌ22Ｏ34、ＮａＦｅＯ2、Ｎａ4ＳｉＯ3、Ｋ2ＳｉＯ3、Ｋ2ＴｉＯ3、Ｋ2ＷＯ4、Ｒｂ2ＣｒＯ4、ＣS2ＣｒＯ4、ＭｇＡｌ2Ｏ4、ＭｇＦｅ2Ｏ4、ＭｇＴｉＯ3、ＣａＴｉＯ3、ＣａＷＯ4、ＣａＺｒＯ3、ＳｒＦｅ12Ｏ19、ＳｒＴｉＯ3、ＳｒＺｒＯ3、ＢａＡｌ2Ｏ4、ＢａＦｅ12Ｏ19、ＢａＴｉＯ3、Ｙ3Ａ15Ｏ12、Ｙ3Ｆｅ5Ｏ12、ＬａＦｅＯ3、Ｌａ3Ｆｅ5Ｏ12、Ｌａ2Ｔｉ2Ｏ7、ＣｅＳｎＯ4、ＣｅＴｉＯ4、Ｓｍ3Ｆｅ5Ｏ12、ＥｕＦｅＯ3、Ｅｕ3Ｆｅ5Ｏ12、ＧｄＦｅＯ3、Ｇｄ3Ｆｅ5Ｏ12、ＤｙＦｅＯ3、Ｄｙ3Ｆｅ5Ｏ12、ＨｏＦｅＯ3、Ｈｏ3Ｆｅ5Ｏ12、ＥｒＦｅＯ3、Ｅｒ3Ｆｅ5Ｏ12、Ｔｍ3Ｆｅ5Ｏ12、ＬｕＦｅＯ3、Ｌｕ3Ｆｅ5Ｏ12、ＮｉＴｉＯ3、Ａｌ2ＴｉＯ3、ＦｅＴｉＯ3、ＢａＺｒＯ3、ＬｉＺｒＯ3、ＭｇＺｒＯ3、ＨｆＴｉＯ4、ＮＨ4ＶＯ3、ＡｇＶＯ3、ＬｉＶｏ3、ＢａＮｂ2Ｏ6、ＮａＮｂＯ3、ＳｒＮｂ2Ｏ6、ＫＴａＯ3、ＮａＴａＯ3、ＳｒＴａ2Ｏ6、ＣｕＣｒ2Ｏ4、Ａｇ2ＣｒＯ4、ＢａＣｒＯ4、Ｋ2ＭｏＯ4、Ｎａ2ＭｏＯ4、ＮｉＭｏＯ4、ＢａＷＯ4、Ｎａ2ＷＯ4、ＳｒＷＯ4、ＭｎＣｒ2Ｏ4、ＭｎＦｅ2Ｏ4、ＭｎＴｉＯ3、ＭｎＷＯ4、ＣｏＦｅ2Ｏ4、ＺｎＦｅ2Ｏ4、ＦｅＷＯ4、ＣｏＭｏＯ4、ＣｕＴｉＯ3、ＣｕＷＯ4、Ａｇ2ＭｏＯ4、Ａｇ2ＷＯ4、ＺｎＡｌ2Ｏ4、ＺｎＭｏＯ4、ＺｎＷＯ4、ＣｄＳｎＯ3、ＣｄＴｉＯ3、ＣｄＭｏＯ4、ＣｄＷＯ4、ＮａＡｌＯ2、ＭｇＡｌ2Ｏ4、ＳｒＡｌ2Ｏ4、Ｇｄ3Ｇａ5Ｏ12、ＩｎＦｅＯ3、ＭｇＩｎ2Ｏ4、Ａｌ2ＴｉＯ5、ＦｅＴｉＯ3、ＭｇＴｉＯ3、Ｎａ2ＳｉＯ3、ＣａＳｉＯ3、ＺｒＳｉＯ4、Ｋ2ＧｅＯ3、Ｌｉ2ＧｅＯ3、Ｎａ2ＧｅＯ3、Ｂｉ2Ｓｎ3Ｏ9、ＭｇＳｎＯ3、ＳｒＳｎＯ3、ＰｂＳｉＯ3、ＰｂＭｏＯ4、ＰｂＴｉＯ3、ＳｎＯ2−Ｓｂ2Ｏ3、ＣｕＳｅＯ4、Ｎａ2ＳｅＯ3、ＺｎＳｅＯ3、Ｋ2ＴｅＯ3、Ｋ2ＴｅＯ4、Ｎａ2ＴｅＯ3、Ｎａ2ＴｅＯ4などの貴金属複合酸化物でも、ＦｅＳ、Ａｌ2Ｓ3、ＭｇＳ、ＺｎＳなどの硫化物、ＬｉＦ、ＭｇＦ2、ＳｍＦ3などのフッ化物、ＨｇＣｌ、ＦｅＣｌ2、ＣｒＣｌ3などの塩化物、ＡｇＢｒ、ＣｕＢｒ、ＭｎＢｒ2などの臭化物、ＰｂＩ2、ＣｕＩ、ＦｅＩ2��どのヨウ化物、又はＳｉＡｌＯＮなどの金属酸化窒化物でも有効である。また、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、エポキシ樹脂フェノール樹脂、ポリビニルアルコールなどポリマー系材料でも有効である。
【００３４】
ゲート絶縁膜ＧＩＦとしてゲート電極材料の酸化物も使用できる。例えば、ゲート電極をＴａとし、その陽極酸化処理によりＴａ2Ｏ5をゲート絶縁膜ＧＩＦとすることができる。ゲート電極材料としては陽極酸化可能な金属であれば何でもよく、Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｒなどの単体もしくはそれらの合金を陽極酸化してゲート絶縁膜としてもよい。
【００３５】
（バンク材料）
バンクＢＫの材料は感光性樹脂を用い得るが、絶縁性の高い材料であれば有機、無機に限ることもないし、それらを複数層積層した構造であってもよい。バンクＢＫとして、有機材料ではポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、フェノール樹脂（フェノールノボラック）、ポリビニルアルコールなどポリマー系材料が有効である。さらに、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリイミド、ベンゾシクロブテン、ポリクロロピレン、ポリオキシメチレン、ポリサルフォンなどの樹脂も使用できる。その他、熱又は光で硬化する樹脂も有効である。
【００３６】
（有機半導体膜材料）
有機半導体膜ＯＳＦの材料としては、Ｐ３ＨＴ(poly(3-hexylthiophene) )を用い得るが、これに限らず半導体特性を示す有機材料であればよい。例えば高分子材料では、ポリパラフェニレン等の芳香族系共役性高分子、ポリアセチレン等の脂肪族系共役性高分子、ポリピノールやポリチオフェン率の複素環式共役性高分子、ポリアニリン類やポリフェニレンサルファイド等の含ヘテロ原子共役性高分子、ポリ（フェニレンビニレン）やポリ（アニーレンビニレン）やポリ（チェニレンビニレン）等の共役性高分子の構成単位が交互に結合した構造を有する複合型共役系高分子等の炭素系共役高分子が用いられる。また、ポリシラン類やジシラニレンアリレンポリマー類、（ジシラニレン）エテニレンポリマー類、（ジシラニレン）エチニレンポリマー類のようなジシラニレン炭素系共役性ポリマー構造などのオリゴシラン類と炭素系共役性構造が交互に連鎖した高分子類などが用いられる。他にもリン系、窒素系等の無機元素からなる高分子鎖でも良く、さらにフタロシアナートポリシロキサンのような高分子鎖の芳香族系配位子が配位した高分子類、ペリレンテトラカルボン酸のようなペリレン類を熱処理して縮環させた高分子類、ポリアクリロニトリルなどのシアノ基を有するポリエチレン誘導体を熱処理して得られるラダー型高分子類、さらにペロブスカイト類に有機化合物がインターカレートした複合材料を用いてもよい。また低分子系材料ではフタロシアニン系誘導体、ナフタロシアニン系誘導体、アゾ化合物系誘導体、ペリレン系誘導体、インジゴ系誘導体、キナクリドン系誘導体、アントラキノン類などの多環キノン系誘導体、シアニン系誘導体、フラーレン類誘導体、あるいはインドール、カルバゾール、オキサゾール、インオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサアジアゾール、ピラゾリン、チアチアゾール、トリアゾールなどの含窒素環式化合物誘導体、ヒドラジン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、スチルベン類、アントラキノン、ジフェノキノン等のキノン化合物誘導体、アントラセン、ビレン、フェナントレン、コロネンなどの多環芳香族化合物誘導体などの内、官能基の付与等によって溶媒に可溶なものであればよい。
【００３７】
（封止）
封止構造として、ガラス缶で封止できるが、形成された回路及び有機トランジスタを覆うように、無機系、ポリマー系などによる膜封止してもよい。窒化酸化シリコンなどの窒化酸化物、酸化シリコンや酸化アルミニウムなどの酸化物、炭化シリコンなどの炭化物からなる無機物封止膜による封止や、その他に、高分子及び無機膜の多層封止でもよい。
【実施例】
【００３８】
有機トランジスタを作製し、その特性を評価した。
【００３９】
撥水表面領域ＨＳの有無による構造の違いを、図２に示す構造の有機トランジスタにおいて実施形態と比較例とを作製した。
【００４０】
（実施例１）  ガラス基板上に、Ｃｒ膜（１００ｎｍ厚）を成膜し、ケミカルエッチングによりパターニングして、ゲート電極を形成した。次に、ポリビニルフェノールとメチル化ポリメラミン−ホルムアルデヒド共重合体を８ｗｔ％、４ｗｔ％の割合でＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）に溶解し、その溶液をスピンコートにより成膜して、ゲート絶縁膜とした。次に、厚さ５ｎｍのＣｒ膜を接着層とした厚さ１００ｎｍのＡｕスパッタ膜をリフトオフによりパターニングして、ソース電極及びドレイン電極を得た。次に、感光性樹脂をスピンコートで成膜、フォトリソグラフィーでパターニングすることにより、厚さ２μｍのバンクを形成した。次に、紫外線（ＵＶ）オゾンで前処理した後、ヘキサデカンチオールのエタノール溶液で表面処理した。最後に、有機半導体膜の材料であるＰ３ＨＴをインクジェット法で成膜し、ガラス缶を用いて封止した。
【００４１】
（比較例１）  実施例１と同様に、有機トランジスタを作製した。ただし、有機半導体成膜前の表面処理のみ行わなかった。
【００４２】
（実施例２）実施例１と同様に、有機トランジスタを作製した。ただし、ソース電極及びドレイン電極として、厚さ５ｎｍのＣｒ膜を接着層とした厚さ１００ｎｍのＰｔスパッタ膜を使用した。
【００４３】
（比較例２）  実施例２と同様に、有機トランジスタを作製した。ただし、有機半導体成膜前の表面処理のみ行わなかった。
【００４４】
（評価）
ソース電極及びドレイン電極、バンク及びＡｕ電極の表面撥水性について水の接触角を測定し、さらに、実施例及び比較例の移動度を測定した。結果を表１に示す。
【００４５】
バンクの外側の表面撥水性を高くしたことにより、有機半導体の塗布液がバンクの外側へはみ出すのを防ぐことを確認した。また、バンクの内側において、ソース電極及びドレイン電極上よりも、より撥水性の低いゲート絶縁膜上に塗布液が集まり易くなった。その結果、有機半導体膜の材料を必要な領域のみに配置することができ、また、チャネル上に十分な膜厚の有機半導体膜が形成されることにより、トランジスタ特性が向上した。電極上の撥水表面領域の撥水性は、バンクの表面の撥水性よりも水の接触角比率で１．４以上の撥水性であることが好ましい。水の接触角比率は（電極表面の水接触角）／（バンク表面の水接触角）である。
【００４６】
さらに、本実施例の構成では、ソース電極及びドレイン電極を撥水処理する前にＵＶオゾン処理を行うことで、ソース電極及びドレイン電極が均一に表面処理されるとともに、チャネル上のバンク残渣が除去できた。
【００４７】
【表１】
2007273874.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】有機トランジスタ構造を示す概略断面図である。
【図２】本発明による実施形態の有機トランジスタの概略断面図である。
【図３】本発明による実施形態の有機トランジスタの製造方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明による実施形態の有機トランジスタ製造方法の工程における基板の部分平面図である。
【図５】本発明による実施形態の有機トランジスタ製造方法の工程における基板の部分平面図である。
【図６】本発明による実施形態の有機トランジスタ製造方法の工程における基板の部分平面図である。
【図７】本発明による実施形態の有機トランジスタ製造方法の工程における基板の部分平面図である。
【図８】本発明による実施形態の有機トランジスタ製造方法の工程における基板の部分平面図である。
【図９】本発明による実施形態の有機トランジスタ製造方法の工程における基板の部分平面図である。
【図１０】本発明による実施形態の有機トランジスタ製造方法の工程における基板の部分平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  基板
ＢＫ  バンク
Ｓ  ソース電極
Ｄ  ドレイン電極
ＯＳＦ  有機半導体膜
Ｇ  ゲート電極
ＧＩＦ  ゲート絶縁膜
【図１】
2007273874.tif 000004
【図２】
2007273874.tif 000005
【図３】
2007273874.tif 000006
【図４】
2007273874.tif 000007
【図５】
2007273874.tif 000008
【図６】
2007273874.tif 000009
【図７】
2007273874.tif 000010
【図８】
2007273874.tif 000011
【図９】
2007273874.tif 000012
【図１０】
2007273874.tif 000013