(57)【要約】【課題】基板、ゲート電極、ゲート絶縁層、ソース電極、ドレイン電極および有機半導体層を有する回路基板において、そのオフ電流を小さくすること。【解決手段】本発明の回路基板１は、基板７と、基板７の一方の面側に設けられたソース電極５、ドレイン電極６およびゲート電極２と、該ゲート電極２に対して該ソース電極５およびドレイン電極６を絶縁するゲート絶縁層３と、該ゲート絶縁層３に接して設けられた有機半導体層４とを備え、前記有機半導体層４が形成される前記ソース電極５およびドレイン電極６の間となる領域に、底面が前記基板７の内部または基板７側に位置する凹部８を有し、前記有機半導体層４の、前記ソース電極５およびドレイン電極６の間となる領域であって前記ゲート絶縁層３との界面が、当該領域以外の領域の前記ゲート絶縁層３との界面よりも前記基板７側に設定されることを特徴とする。【選択図】図１
2007258492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、
前記ソース電極およびドレイン電極上に形成された有機半導体層と、
前記有機半導体層上に形成されたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極と、を有し、
前記基板が、第１の部分と、第２の部分と、前記第１の部分と前記第２の部分とに挟まれた第３の部分とを含み、前記第１の部分の厚みと前記第２の部分の厚みとが前記第３の部分の厚みより大きく、
前記ソース電極が前記第１の部分上に形成され、
前記ドレイン電極が前記第２の部分上に形成され、
前記有機半導体層の一部が前記第３の部分上に形成され、
前記第１の部分および第２の部分上に位置する前記ゲート絶縁膜の膜厚が前記第３の部分上に位置する前記ゲート絶縁膜の膜厚より小さいことを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記第１の部分または前記第２の部分の膜厚と前記第３の部分の膜厚との差が、前記第３の部分の上に形成された前記有機半導体層の一部の膜厚より大きい、請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
基板と、
該基板の一方の面側に設けられたソース電極、ドレイン電極およびゲート電極と、
該ゲート電極に対して該ソース電極およびドレイン電極を絶縁するゲート絶縁層と、
該ゲート絶縁層に接して設けられた有機半導体層とを備え、
前記有機半導体層が形成される前記ソース電極およびドレイン電極の間となる領域に、底面が前記基板の内部または基板側に位置する凹部を有し、
前記有機半導体層の、前記ソース電極およびドレイン電極の間となる領域であって前記ゲート絶縁層との界面が、当該領域以外の領域の前記ゲート絶縁層との界面よりも前記基板側に設定されることを特徴とする回路基板。
【請求項４】
前記ソース電極およびドレイン電極の間となる領域に位置する前記有機半導体層は、前記基板内である請求項３に記載の回路基板。
【請求項５】
前記凹部は、前記ソース電極およびドレイン電極の間となる領域に形成されている、請求項３または４に記載の回路基板。
【請求項６】
前記凹部は、その深さが１〜１０００ｎｍである請求項３ないし５のいずれかに記載の回路基板。
【請求項７】
前記有機半導体層は、その平均厚さが、前記凹部の深さと同一またはそれより小さい厚さである請求項３ないし６のいずれかに記載の回路基板。
【請求項８】
前記有機半導体層の前記ソース電極およびドレイン電極の間となる領域であって前記ゲート絶縁層との界面は、前記ソース電極およびドレイン電極の前記基板側の界面と同一またはそれよりも前記基板側に設定されることを特徴とする請求項３ないし７のいずれかに記載の回路基板。
【請求項９】
前記基板が、基体と、前記基体上に形成された下地絶縁層と、を含む、請求項１ないし８のいずれかに記載の回路基板。
【請求項１０】
基板、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極、ゲート絶縁層および有機半導体層を備える回路基板の製造方法であって、
前記基板の一方の面側に、前記ソース電極および前記ドレイン電極を形成するとともに、前記ソース電極およびドレイン電極の間となる領域に、底面が前記基板の内部または基板側に位置する凹部を形成する工程と、
前記有機半導体層の前記ソース電極およびドレイン電極の間となる領域であって前記ゲート絶縁層との界面が、当該領域以外の領域の前記ゲート絶縁層との界面よりも前記基板側に設定されるように前記有機半導体層を形成する工程と、
前記有機半導体層に接して前記ゲート絶縁層を形成する工程と、
前記ソース電極およびドレイン電極に対して前記ゲート絶縁層を介して前記ゲート電極を形成する工程とを含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項１１】
前記基板が、基体と、前記基体上に形成された下地絶縁層と、を含み、前記ソース電極およびドレイン電極を形成する前に、前記基板の前記基体に接するように前記下地絶縁層を形成する工程を含み、該下地絶縁層に前記凹部が形成されている請求項１０に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１２】
前記ソース電極とドレイン電極の間となる領域に凹部を形成する工程は、前記ソース電極およびドレイン電極をマスクとしてエッチングすることにより行われる請求項１０または１１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１３】
前記エッチングは、酸素プラズマにより行われる請求項１２に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１４】
請求項１ないし９のいずれかに記載の回路基板を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板、回路基板の製造方法、電気光学装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、シリコンに代表される無機材料を用いた薄膜電界効果型トランジスタから置き換わるデバイスとして、有機半導体材料を用いた有機薄膜電界効果型トランジスタが注目されている。これは、簡便な方法で素子作製が可能であるということ、有機半導体材料の分子構造を変化させることで材料特性を変化させることができるということ、無機半導体に比べてフレキシブル、軽量、壊れにくいといった特徴を有していることなどによるものである。このような有機トランジスタは、一般的に、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、半導体層、絶縁体層および基板から成り立っており、例えば、特許文献１に開示されている。
しかしながら、かかる有機トランジスタは、オフ電流が大きくなるという問題があり、素子の微細化を行うことが難しいという問題点がある。また、ソース電極およびドレイン電極と有機半導体層の間のキャリア注入が良好でないため、有機トランジスタとしての性能が良好であるとはいい難い問題点も有している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０３７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、基板、ゲート電極、ゲート絶縁層、ソース電極、ドレイン電極および有機半導体層を有する回路基板において、そのオフ電流を小さくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の回路基板は、基板と、
前記基板上に形成されたソース電極およびドレイン電極と、
前記ソース電極およびドレイン電極上に形成された有機半導体層と、
前記有機半導体層上に形成されたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極と、を有し、
前記基板が、第１の部分と、第２の部分と、前記第１の部分と前記第２の部分とに挟まれた第３の部分とを含み、前記第１の部分の厚みと前記第２の部分の厚みとが前記第３の部分の厚みより大きく、
前記ソース電極が前記第１の部分上に形成され、
前記ドレイン電極が前記第２の部分上に形成され、
前記有機半導体層の一部が前記第３の部分上に形成され、
前記第１の部分および第２の部分上に位置する前記ゲート絶縁膜の膜厚が前記第３の部分上に位置する前記ゲート絶縁膜の膜厚より小さいことを特徴とする。
これにより、ゲート絶縁層と有機半導体層との界面の面積が大きくなり、オフ電流が低下するとともに、キャリア注入が良好となり、閾値電圧絶対値の低下および移動度の向上が図れる。
【０００６】
本発明の回路基板では、前記第１の部分または前記第２の部分の膜厚と前記第３の部分の膜厚との差が、前記第３の部分の上に形成された前記有機半導体層の一部の膜厚より大きいことが好ましい。
これにより、ゲート絶縁層と有機半導体層との界面の面積がより大きくなり、オフ電流が低下するとともに、キャリア注入が良好となり、閾値電圧絶対値の低下および移動度の向上が図れる。また、簡便にゲート絶縁層と有機半導体層との界面を基板側に設定することができ、回路基板として良好に動作させることができる。
【０００７】
本発明の回路基板は、基板と、
該基板の一方の面側に設けられたソース電極、ドレイン電極およびゲート電極と、
該ゲート電極に対して該ソース電極およびドレイン電極を絶縁するゲート絶縁層と、
該ゲート絶縁層に接して設けられた有機半導体層とを備え、
前記有機半導体層が形成される前記ソース電極およびドレイン電極の間となる領域に、底面が前記基板の内部または基板側に位置する凹部を有し、
前記有機半導体層の、前記ソース電極およびドレイン電極の間となる領域であって前記ゲート絶縁層との界面が、当該領域以外の領域の前記ゲート絶縁層との界面よりも前記基板側に設定されることを特徴とする。
これにより、ゲート絶縁層と有機半導体層との界面の面積が大きくなり、オフ電流が低下するとともに、キャリア注入が良好となり、閾値電圧絶対値の低下および移動度の向上が図れる。
【０００８】
本発明の回路基板では、前記ソース電極およびドレイン電極の間となる領域に位置する前記有機半導体層は、前記基板内であることが好ましい。
これにより、ゲート絶縁層と有機半導体層との界面の面積がより一層大きくなり、確実にオフ電流が低下するとともに、キャリア注入が良好となり、閾値電圧絶対値の低下および移動度の向上が図れる。
【０００９】
本発明の回路基板では、前記凹部は、前記ソース電極およびドレイン電極の間となる領域に形成されていることが好ましい。
これにより、簡便にゲート絶縁層と有機半導体層との界面を基板側に設定することができる。
本発明の回路基板では、前記凹部は、その深さが１〜１０００ｎｍであることが好ましい。
これにより、簡便にゲート絶縁層と有機半導体層との界面を基板側に設定することができ、回路基板として良好に動作させることができる。
【００１０】
本発明の回路基板では、前記有機半導体層は、その平均厚さが、前記凹部の深さと同一またはそれより小さい厚さであることが好ましい。
これにより、より一層確実にオフ電流が低下するとともに、キャリア注入が良好となり、確実に閾値電圧絶対値の低下および移動度の向上が図れる。
本発明の回路基板では、前記有機半導体層の前記ソース電極およびドレイン電極の間となる領域であって前記ゲート絶縁層との界面は、前記ソース電極およびドレイン電極の前記基板側の界面と同一またはそれよりも前記基板側に設定されることを特徴とすることが好ましい。
これにより、より確実にオフ電流が低下するとともに、キャリア注入が良好となり、確実に閾値電圧絶対値の低下および移動度の向上が図れる。
【００１１】
本発明の回路基板では、前記基板が、基体と、前記基体上に形成された下地絶縁層と、を含むことが好ましい。
これにより、ゲート絶縁層と有機半導体層との界面の面積をより大きくすることができ、オフ電流が低下するとともに、キャリア注入が良好となり、閾値電圧絶対値の低下および移動度の向上が図れる。
【００１２】
本発明の回路基板の製造方法は、基板、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極、ゲート絶縁層および有機半導体層を備える回路基板の製造方法であって、
前記基板の一方の面側に、前記ソース電極および前記ドレイン電極を形成するとともに、前記ソース電極およびドレイン電極の間となる領域に、底面が前記基板の内部または基板側に位置する凹部を形成する工程と、
前記有機半導体層の前記ソース電極およびドレイン電極の間となる領域であって前記ゲート絶縁層との界面が、当該領域以外の領域の前記ゲート絶縁層との界面よりも前記基板側に設定されるように前記有機半導体層を形成する工程と、
前記有機半導体層に接して前記ゲート絶縁層を形成する工程と、
前記ソース電極およびドレイン電極に対して前記ゲート絶縁層を介して前記ゲート電極を形成する工程とを含むことを特徴とする。
これにより、ゲート絶縁層と有機半導体層の界面の面積が大きくなり、オフ電流が低下するとともに、キャリア注入が良好となり、閾値電圧絶対値が低下し、移動度が向上した回路基板を簡便に得ることができる。
【００１３】
本発明の回路基板の製造方法では、前記基板が、基体と、前記基体上に形成された下地絶縁層と、を含み、前記ソース電極およびドレイン電極を形成する前に、前記基板の前記基体に接するように前記下地絶縁層を形成する工程を含み、該下地絶縁層に前記凹部が形成されていることが好ましい。
これにより、ゲート絶縁層と有機半導体層の界面の面積をより大きくした回路基板を得ることができる。
【００１４】
本発明の回路基板の製造方法では、前記ソース電極とドレイン電極の間となる領域に凹部を形成する工程は、前記ソース電極およびドレイン電極をマスクとしてエッチングすることにより行われることが好ましい。
これにより、簡便にソース電極とドレイン電極の間の領域をエッチングすることができる。
【００１５】
本発明の回路基板の製造方法では、前記エッチングは、酸素プラズマにより行われることが好ましい。
これにより、より簡便にソース電極とドレイン電極の間の領域をエッチングすることができる。
本発明の電気光学装置は、本発明の回路基板を備えることを特徴とする。
これにより、高性能な電気光学装置を提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の電気光学装置を備えることを特徴とする。
これにより、高性能な電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の回路基板、回路基板の製造方法、電気光学装置および電子機器について、図を用いて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の回路基板の第１実施形態について説明する。
（１）回路基板
図１は、本発明の一実施形態を示した図で、回路基板１の概略縦断面図を示している。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
図１に示した回路基板１は、ゲート電極２、ゲート絶縁層３、有機半導体層４、ソース電極５、ドレイン電極６、基板７および凹部８で構成されており、トップゲート・ボトムコンタクト型の構造をしている。
【００１７】
以下、各部の構成について、順次説明する。
ゲート電極２は、有機半導体層４に電界を付与するためのものであり、基板７の一方の面側に設けられ、ソース電極５およびドレイン電極６に接しないで、ゲート絶縁層３と接して設けられている。
かかるゲート電極２の材料は、導電性を有する材料であれば特に限定されない。具体的な材料として、たとえば、クロム、アルミニウム、タンタル、モリブデン、ニオブ、銅、銀、金、白金、プラチナ、パラジウム、インジウム、ニッケル、ネオジウムなどの金属もしくはそれらの合金、または、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、酸化ガリウムなどの導電性金属酸化物もしくはインジウムスズ複合酸化物（以下、「ＩＴＯ」と略す。）、インジウム亜鉛複合酸化物（以下、「ＩＺＯ」と略す。）、アルミニウム亜鉛複合酸化物（ＡＺＯ）、ガリウム亜鉛複合酸化物（ＧＺＯ）などの導電性金属複合酸化物、または、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレンなどの導電性高分子もしくはそれらに、塩酸、硫酸、スルホン酸などの酸、六フッ化リン、五フッ化ヒ素、塩化鉄などのルイス酸、ヨウ素などのハロゲン原子、ナトリウム、カリウムなどの金属原子などのドーパントを添加したもの、もしくは、カーボンブラックや金属粒子を分散した導電性の複合材料などが挙げられる。また、金属微粒子とグラファイトのような導電性粒子を含むポリマー混合物を用いてもよい。これらは、１種または２種以上を組み合わせて用いることもできる。これらのうち、金属の合金が好ましく、金とクロムの合金がより好ましい。これにより、電気が適切に流れ、優れた特性を有する回路基板１を得ることができる。
【００１８】
ゲート電極２の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜２０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
ゲート絶縁層３は、ゲート電極２に対してソース電極５およびドレイン電極６を絶縁するための層であり、基板７の一方の面側に設けられ、ゲート電極２および有機半導体層４と接して設けられている。
【００１９】
かかるゲート絶縁層３の材料は、絶縁性を有する材料であれば特に限定されず、公知の有機材料や無機材料のいずれも用いることができる。
有機材料としては、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテートまたはポリビニルフェノールなどのビニル系高分子もしくはポリスチレン、ポリイミド、ポリカーボネート、芳香族ポリエステル、ポリアリレートまたは後述する一般式（１）で表される化合物などの高分子が挙げられる。これらは、１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００２０】
無機材料としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化コバルトなどの金属酸化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ジルコニウム、窒化セリウム、窒化亜鉛、窒化コバルト、窒化チタン、窒化タンタルなどの金属窒化物、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウムチタン酸鉛などの金属複合酸化物が挙げられる。これらは、１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００２１】
これらのうち、有機材料が好ましく、ポリメチルメタクリレートまたは後述する一般式（１）で表される化合物がより好ましい。これにより、絶縁性を高めることができる。また、後述する一般式（１）で表される化合物を用いた場合は、有機半導体層４から電子を引き付け、正孔の移動を抑制し、さらなる移動度の向上や閾値電圧の低下などを実現することができると考えられる。
【００２２】
これらの材料は、ゲート絶縁層３に当該材料を含んでいればよいが、当該材料を主材料として構成していることが好ましく、５０〜１００ｗｔ％含有していることがより好ましく、７０〜１００ｗｔ％含有していることが最も好ましい。これにより、適切に絶縁効果を奏するとともに、一般式（１）を用いた場合は、有機半導体層４から適切に電子を引き付け、移動度の向上や閾値電圧の低下などを実現することができると考えられる。なお、一般式（１）で表される化合物の詳細は後述する。
【００２３】
ゲート絶縁層３の平均厚さは、特に限定されないが、１００〜２０００ｎｍであるのが好ましく、５００〜１５００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、回路基板１の動作電圧を低くすることができる。ここでのゲート絶縁層３の平均厚さとは、凹部８上のゲート絶縁層３の厚さを意味する。なお、ソース電極５上のゲート絶縁層３の厚さやドレイン電極６上のゲート絶縁層３の厚さより、凹部８上のゲート絶縁層３の厚さが大きいことが好ましい。
【００２４】
有機半導体層４は、ゲート電極２によって付与された電界により、ソース電極５からドレイン電極６に電気を流すための層であり、基板７の一方の面側に設けられ、ゲート絶縁層３、ソース電極５、ドレイン電極６および基板７と接して形成されている。
かかる有機半導体層４の材料は、半導体特性を有すれば特に限定されない。例えば、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）（Ｐ３ＨＴ）、ポリ（３−オクチルチオフェン）、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）（ＰＴＶ）もしくはクォーターチオフェン（４Ｔ）、セキシチオフェン（６Ｔ）およびオクタチオフェンなどのα−オリゴチオフェン類もしくは２,５−ビス（５'−ビフェニル−２'−チエニル）−チオフェン（ＢＰＴ３）、２,５−［２,２'−（５,５'−ジフェニル）ジチエニル］−チオフェンなどのチオフェン誘導体、ポリ（パラ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）などのフェニレンビニレン誘導体、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）（ＰＦＯ）などのフルオレン誘導体、トリアリルアミン系ポリマー、アントラセン、テトラセン、ペンタセンおよびヘキサセン等のアセン化合物、１，３，５−トリス［（３−フェニル−６−トリ−フルオロメチル）キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ１）および１，３，５−トリス［｛３−（４−ｔ−ブチルフェニル）−６−トリスフルオロメチル｝キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ２）などのベンゼン誘導体、フタロシアニン、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）および鉄フタロシアニンのようなフタロシアニン誘導体、トリス（８−ヒドロキシキノリノレート）アルミニウム（Ａｌｑ３）、およびファクトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）のような有機金属化合物、Ｃ６０、オキサジアゾール系高分子、トリアゾール系高分子、カルバゾール系高分子およびフルオレン系高分子のような高分子系化合物ならびにポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−コ−ビス−Ｎ，Ｎ’−（４−メトキシフェニル）−ビス−Ｎ，Ｎ’−フェニル−１，４−フェニレンジアミン）（ＰＦＭＯ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−コ−ベンゾチアジアゾール）（ＢＴ）、フルオレン−トリアリルアミン共重合体およびポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−コ−ジチオフェン）（Ｆ８Ｔ２）などのフルオレンとの共重合体などが挙げられる。これらは、１種または２種以上組み合わせて用いることができる。これらのうち、フルオレンとの共重合体が好ましく、Ｆ８Ｔ２がより好ましい。これにより、顕著に半導体特性を示すことができる。
【００２５】
有機半導体層４の平均厚さは、０．５〜１０００ｎｍであるのが好ましく、１〜５００ｎｍであることがより好ましく、特に後述する凹部８の深さｈと同一またはそれより小さい厚さであることが好ましい。かかる範囲内であれば、電気が適切に流れ、移動度の向上等の効果を奏することができる。
有機半導体層４のソース電極５およびドレイン電極６の間となる領域であってゲート絶縁層３との界面は、ソース電極５およびドレイン電極６の基板７側の界面と同一またはそれよりも基板７側に設定されている。これにより、ゲート絶縁層３と有機半導体層４との界面の面積が大きくなり、よりオフ電流の低減を図ることができる。くわえて、閾値電圧絶対値の低下、移動度の向上も図ることができる。
【００２６】
特に、凹部８の深さｈと同一またはそれよりも小さい平均厚さの有機半導体層４を形成すれば、当該界面の面積はより大きくなるため好ましい。これにより、よりオフ電流の低減を図ることができる。くわえて、閾値電圧絶対値の低下、移動度の向上も図ることができる。
なお、界面の位置が基板７側に移動することで界面の面積が大きくなると、ソース電極５とドレイン電極６との間を電子が移動する距離（チャネル長）は必然的に長くなる。
【００２７】
また、ソース電極５およびドレイン電極６の間となる領域に位置する有機半導体層４は、基板７内に位置している。これにより、ゲート絶縁層３と有機半導体層４との界面の広さが大きくなり、よりオフ電流の低減を図ることができる。くわえて、閾値電圧絶対値の低下、移動度の向上も図ることができる。
ソース電極５は、基板７上に設けられ、有機半導体層４および基板７と接して形成されていている。
かかるソース電極５の材料は、ゲート電極２で説明したものと同様である。
ソース電極５の平均厚さは、特に限定されないが、１０ｎｍ〜２０００ｎｍであるのが好ましく、１００〜１０００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、導電性を顕著に示すことができる。
【００２８】
ドレイン電極６の構成、材料および平均厚さは、ソース電極５と同様である。
ソース電極５およびドレイン電極６は、同一の化合物で構成されていても別異の化合物で構成されていてもよいが、同一の化合物であることが好ましい。これにより、簡便に回路基板１を得ることができる。
ソース電極５とドレイン電極６との間を電子が移動する距離（チャネル長）は、０．１〜１００μｍであるのが好ましく、２〜５０μｍであるのがより好ましい。かかる範囲であれば、オフ電流の一層の低減、閾値電圧絶対値の低下、移動度の向上を図ることができ、回路基板１の特性の向上を図ることができる。
【００２９】
通常、チャネル長の短いトランジスタに大きなドレイン電圧がかかった場合、ソース電極とドレイン電極との間に大きなオフ電流が流れるため、トランジスタのオンオフ特性が良好にならないが、本実施形態の構成によれば、オフ電流の抑制を行う事ができる。したがって、トランジスタを微細に形成し、かつ、高密度に集積した場合にも、オンオフ特性を良好に保つことができるようになる。
また、ソース電極５とドレイン電極６との間を電子が移動するチャネル領域において、チャネル長と直交する方向の長さ（チャネル幅）は、０．０５〜５ｍｍであるのが好ましく、０．１〜３ｍｍであるのがより好ましい。かかる範囲であれば、寄生容量を低減させることができ、回路基板１の特性の劣化を防止することができる。
【００３０】
基板７は、回路基板１を構成する各層（各部）を支持するものである。基板７は、上方に、ソース電極５が形成されている第１の部分と、ドレイン電極６が形成されている第２の部分と、第１の部分と第２の部分とに挟まれた凹部８が形成されている第３の部分とを含むものであることが好ましく、当該第１の部分の厚みと当該第２の部分の厚みは、当該第３の部分の厚みより大きいことが好ましい。特に、当該第１の部分または当該第２の部分の厚みと当該第３の部分の厚みとの差が、当該第３の部分の上に位置する有機半導体層４の厚みより大きいことがより好ましい。
【００３１】
基板７は後述の基体１０を含む構造物であれば、基体１０上に下地絶縁層９等が形成されていてもよい。すなわち、基板７は、基体１０および下地絶縁層９で構成されていてもよい。
基板７としては、例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、硫化モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、鉄、ニッケル、金、銀などの金属基板、ガリウム砒素基などの半導体基板、プラスチック基板等を用いることができる。これらのうち、プラスチック基板が好ましい。
【００３２】
このようなプラスチック基板としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂いずれの樹脂を用いてもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルベンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオ共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、プリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、変形ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうち１種、または２種以上を積層した積層体を用いることができる。
【００３３】
凹部８は、ソース電極５およびドレイン電極６の間となる領域のゲート絶縁層３と有機半導体層４との界面の面積を大きくし、またソース電極５およびドレイン電極６と有機半導体層４との間の電気的接続を良好にするためのものであり、前記有機半導体層４が形成される前、すなわち本実施形態では、基板７の前記ソース電極５およびドレイン電極６の間となる領域のほぼ全域にわたって形成されている。そして、その底面は基板内部に位置し、凹部８の内部には有機半導体層４の一部が形成されている。これにより、当該領域におけるゲート絶縁層３と有機半導体層４との界面の面積が大きくなり、オフ電流を低減させることができる。くわえて、閾値電圧絶対値の低下、移動度の向上も図ることができる。
【００３４】
凹部８の深さｈは、１〜１０００ｎｍであることが好ましく、５０〜５００ｎｍであることがより好ましい。このような範囲内であれば、ソース電極５およびドレイン電極６間の実行長が長くなり、オフ電流を小さくすることができ、さらに、閾値電圧絶対値の低下および移動度の向上が図れ、回路基板１として良好に動作させることができる。
以上の構成により、基板７に凹部８を有し、ソース電極５およびドレイン電極６の間となる領域のゲート絶縁層３と有機半導体層４との界面が、ソース電極５およびドレイン電極６の基板７側の界面よりも基板７側に設定された回路基板１を得ることができる。
【００３５】
このような回路基板１は、例えば、薄膜トランジスタ、透明トランジスタ、電界効果型透明トランジスタ（透明ＦＥＴ）、電界効果型有機発光トランジスタ（有機発光ＦＥＴ）、静電誘導トランジスタなどのトランジスタとして、また、液晶素子、高分子分散型液晶素子、電気泳動表示素子、エレクトロルミネッセンス素子、エレクトロクロミック素子、などの電気光学素子と組み合わせて用いられるアクティブマトリクス基板のスイッチング素子などとして好ましく用いられる。また、トランジスタを集積することにより、ＡＮＤ、ＯＲ、ＮＡＮＤ、ＮＯＴなどの論理回路、メモリー素子、発振素子、増幅素子などデジタル素子やアナログ素子が実現される。さらに、これらを組み合わせることにより、ＩＣカードやＩＣタグを作成することもできる。
【００３６】
（２）半導体装置の製造方法
次に、本発明の回路基板１の製造方法について説明する。前記説明した回路基板１は、例えば、次のような方法で製造することができる。
図１に示す回路基板１の製造方法は、基板７上にソース電極５およびドレイン電極６を形成するとともに、基板７に凹部を形成する工程［Ａ１］と、ソース電極５、ドレイン電極６および基板７上に有機半導体層４を形成する工程［Ａ２］と、有機半導体層４上にゲート絶縁層３を形成する工程［Ａ３］と、ゲート絶縁層３上にゲート電極２を形成する工程［Ａ４］とを有している。
【００３７】
［Ａ１］ソース電極およびドレイン電極を形成するとともに凹部を形成する工程
基板７上に、ソース電極５およびドレイン電極６を形成する。
その前に、電極材料の基板７への密着性向上のための前処理を行うことが好ましい。かかる前処理は、ヘキサメチルジシラザン、シクロヘキセン、オクタデシルトリクロロシランなどの表面改質材を用いた表面処理、アセトンやイソプロピルアルコールなどを用いた有機洗浄処理、塩酸や硫酸、酢酸などの酸処理、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニアなどのアルカリ処理、ＵＶオゾン処理、フッ素化処理、酸素やアルゴンなどのプラズマ処理、ラングミュアプロジェット膜の形成処理が挙げられる。これらの処理は、複数の処理を用いることができる。これらのうち、有機洗浄処理が好ましい。これにより、表面の脱脂を行うことができ、ソース電極５およびドレイン電極６を密着性よく形成させることができる。
【００３８】
次に、基板７上にスパッタリング法などの真空成膜法、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、インクジェット法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法により導電膜を形成させ、その後、フォトエッチングを行うことでソース電極５およびドレイン電極６の形成を行うことができる。
【００３９】
また、所定の形状のマスクを用いて、基板７上に前記方法によってソース電極５およびドレイン電極６を形成させることもできる。
また、金属微粒子およびグラファイトのような導電性粒子を含むポリマー混合物を用いる場合、インクジェットのような溶液パターニングを行うことにより、簡易かつ低コストで電極形成を行うこともできる。
【００４０】
次に、基板７のソース電極５およびドレイン電極６間の領域に、底面が基板の内部または基板側に位置する凹部８を形成する。
凹部８の形成方法は、特に限定されないが、エッチングにより行うことが好ましい。例えば、形成したソース電極５およびドレイン電極６をマスクとして基板７のエッチングを行うことにより、基板７のソース電極５およびドレイン電極６間に凹部８が形成される。
【００４１】
このエッチング方法としては基板７をエッチングし、ソース電極５およびドレイン電極６に影響を与えない方法であれば、公知のいずれの方法も用いることができる。具体的には、フッ酸、硝酸、塩酸、硫酸等の酸によるウェットエッチング、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニア等の塩基によるウェットエッチング、芳香族系溶媒、ケトン系溶媒やアルコール系溶媒、有機溶媒によるウェットエッチング、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ、ＣＦ４プラズマを用いたドライエッチング等が挙げられる。
【００４２】
本実施形態では、化学物質を使用せず、簡便にエッチングできるドライエッチングが好ましく、また、電極の洗浄を同時に行う効果のある酸素プラズマによるエッチングがより好ましい。これにより、適切に凹部８を基板内部に形成させることができる。
また、ソース電極５およびドレイン電極６をパターニングした際のレジストパターンをマスクとして用いる事も可能であり、用いる電極材料、基板やエッチング方法等に合わせて、適当な方法を用いればよい。
【００４３】
［Ａ２］有機半導体層形成工程
次に、ソース電極５、ドレイン電極６および基板７上に、有機半導体層４の、ソース電極５およびドレイン電極６の間となる領域であってゲート絶縁層３との界面が、ソース電極５およびドレイン電極６の基板７側の界面より基板７側に設定されるよう有機半導体層４を形成する。
その前に、［Ａ１］で説明した前処理を施すことにより、有機半導体層４の密着性向上を図ることができる。
【００４４】
有機半導体層４の形成方法は、ソース電極５、ドレイン電極６および基板７上に、所定の有機半導体材料を、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、引き上げ法、ラングミュアプロジェット法、スプレイ法、インクジェット法またはシルクスクリーン法等により形成させることができる。これらのうち、本実施形態ではインクジェット法が好ましい。
有機半導体層４を形成させる条件は、前述したような平均厚さ、位置になるように各方法によって適宜設定すればよい。
【００４５】
［Ａ３］ゲート絶縁層形成工程
次に、有機半導体層４上にゲート絶縁層３を形成する。
ゲート絶縁層３を無機材料で構成する場合、ゲート絶縁層３は、例えば、熱酸化法、ＣＶＤ法、ＳＯＧ法により形成することができる。また、原材料にポリシラザンを用いることにより、ゲート絶縁層３として、シリカ膜、窒化珪素膜を湿式プロセスで成膜することが可能となる。
【００４６】
ゲート絶縁層３を有機材料で構成する場合、ゲート絶縁層３は、有機材料またはその前駆体を含む溶液を、ゲート絶縁層３上を覆うように塗布した後、必要に応じて、この塗膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより形成することができる。有機材料またはその前駆体を含む溶液を、ゲート絶縁層３へ塗布する方法としては、スピンコート法やディップコート法のような塗布法、インクジェット法やスクリーン法などの印刷法等を用いることができる。これらのうち、本実施形態では、スピンコート法が好ましい。
【００４７】
［Ａ４］ゲート電極形成工程
最後に、ゲート絶縁層３上にゲート電極２を形成する。
ゲート絶縁層３上に所定の電極材料を、［Ａ１］で説明した方法と同様の方法により、ゲート電極２を形成させることができる。これらのうち、本実施形態ではインクジェット法が好ましい。
以上のような工程を含む製造方法により、基板７のソース電極５およびドレイン電極６の間に凹部８を有する回路基板１を得ることができる。  
【００４８】
＜第２実施形態＞
本発明の回路基板１およびその製造方法の第２実施形態について、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
（１）回路基板
図２は、本発明の一実施形態を示した図で、回路基板１の概略縦断面図を示している。なお、以下の説明では、図２中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
【００４９】
図２に示した回路基板１は、第１実施形態の回路基板１と下地絶縁層９の有無が異なり、それ以外は第１実施形態の回路基板１と同様である。
すなわち、本実施形態は、下地絶縁層９が形成され、ソース電極５およびドレイン電極６間の下地絶縁層９がすべてエッチングされている点が異なるものである。
なお、図２に示した下地絶縁層９と基体１０とは、図１に示した基板７を構成する要素である。すなわち、基板７は、基体１０および下地絶縁層９で構成されている。したがって、基体１０は、第１実施形態で述べた基板７と同様の材料からなるものである。
【００５０】
ここで、下地絶縁層９は、有機半導体層４、ソース電極５、ドレイン電極６または基体１０を絶縁するためのものであり、ソース電極５およびドレイン電極６と基体１０との間に有機半導体層４と接するように設けられている。また、凹部８の底面は基体１０側に位置し、ソース電極５およびドレイン電極６の間となる領域に位置する有機半導体層４は下地絶縁層９内に位置している。
【００５１】
かかる下地絶縁層９の材料およびその含有量は、前記ゲート絶縁層３で説明したものと同様である。
ここで、本発明者らは、さらなる移動度向上のために、下地絶縁層９の材料を鋭意検討した結果、下記一般式（１）で表される化合物を用いれば、移動度がさらに向上することを見出した。
【００５２】
【化１】
2007258492.tif 000003
（式中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立して置換基を有していてもよいアルキレン基を示し、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は水素または電子吸引性基を示し、ｎは１００〜１００００を示す。）
【００５３】
このような移動度向上のメカニズムは必ずしも明らかではないが、当該化合物が有機半導体層４から電子を引き付けることで、有機半導体層４のキャリア密度の向上およびキャリアトラップ準位の低減を図ることができることによるものと考えられる。
ここで、一般式（１）中、Ｒ１およびＲ２はそれぞれ独立して置換基を有していてもよいアルキレン基を示す。アルキレン基は、炭素数１〜２０のアルキレン基であることが好ましく、炭素数１〜１０のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数１〜４のアルキレン基であることが最も好ましい。具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ペンチレン基、ヘプチレン基、ノニレン基などが挙げられる。このうち、特にメチレン基が好ましい。これにより、簡便に一般式（１）で表される化合物を合成することができる。
【００５４】
アルキレン基に置換し得る置換基としては、炭素数１から１０のアルキル基やフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子等が挙げられる。このうち、有機半導体層４から適切に電子を引き付けることができるため、電子吸引性であるハロゲン原子が好ましい。これにより、有機半導体層４から電子を引き付けることができる。
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は、水素、スルホン基またはチオール基などが挙げられる。これらは２種以上組み合わせて用いることもできる。このうち、有機半導体層４からより電子を引き付けることができるハロゲン原子が好ましく、塩素原子がより好ましい。これにより、確実に、キャリア密度の向上およびキャリアトラップ準位の低減ができるため、移動度の向上や閾値電圧の低下をすることができる。
【００５５】
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４は、いずれが水素または電子吸引性基に置換されているかは特に限定されない。例えば、Ｒ１およびＲ２が同じ基である場合であって、電子吸引性基が一置換または三置換の場合は、Ｘ１からＸ４のいずれの基が置換されていてもよい。電子吸引性基が二置換の場合、Ｘ１とＸ２、Ｘ１とＸ３またはＸ１とＸ４が電子吸引性基で置換される。一方、Ｒ１およびＲ２が異なる基である場合であって、電子吸引性基が一置換の場合はいずれの基が置換されていてもよいが、電子吸引性基が二置換の場合、前記二置換の場合の組み合わせに加え、Ｘ２とＸ４が電子吸引性基で置換されることがある。電子吸引性基が三置換の場合は、Ｘ１、Ｘ２とＸ３またはＸ１、Ｘ２とＸ４が電子吸引性基で置換されることがある。
【００５６】
これらのうち、より確実に、有機半導体層４から電子を引き付けるという観点からは、少なくともいずれか二つが電子吸引性基で置換されていることが好ましく、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４のすべてが置換されているこがさらに好ましい。これにより、より確実に、キャリア密度の向上およびキャリアトラップ準位の低減を図ることができ、移動度の向上、オンオフ比の向上、閾値電圧の低下等、素子寿命の向上を実現することができる。
【００５７】
以上のような構成をとる一般式（１）で表される化合物は、その数平均分子量が、１００００〜１００００００であることが好ましい。かかる範囲内であれば、簡便に一般式（１）で表される化合物を合成でき、電子吸引性基の増加により有機半導体層４から適切に電子を引き付けることができる。
上記説明したＲ１、Ｒ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３およびＸ４を組み合わせ、一般式（１）で表される化合物をより具体的に示す。
【００５８】
【化２】
2007258492.tif 000004
【００５９】
これらのうち、有機半導体層４から電子を引き付けるという観点から、ポリ−ジクロロ−ｐ−キシリレンの２、３、４の化合物、ポリ−テトラクロロ−ｐ−キシリレンの６の化合物が特に好ましい。これにより、有機半導体層４から電子を引き付け、移動度の向上、オンオフ比の向上、閾値電圧の低下などを図ることができる。
一般式（１）で表される化合物は、ゲート絶縁層３および／または下地絶縁層９に含有させることができるが、少なくとも下地絶縁層９に含まれることが好ましい。これにより、有機半導体層４から電子を引き付け、移動度の向上などを図ることができる。
【００６０】
また、かかる化合物が、ゲート絶縁層３および下地絶縁層９のいずれにも含まれる場合は、当該化合物は異なる化合物であってもよい。これにより、有機半導体層４からの電子の引き付けの程度を制御することができる。
下地絶縁層９の平均厚さは、１０〜１０００ｎｍであることが好ましく、５０〜５００であることがより好ましい。かかる範囲であれば、確実に凹部８を形成させることができる。
【００６１】
（２）回路基板の製造方法
このような回路基板１は、例えば次のようにして製造することができる。
図２に示す回路基板１の製造方法は、基体１０上に下地絶縁層９を形成する工程［Ｂ１］と、下地絶縁層９上にソース電極５およびドレイン電極６を形成するとともに、下地絶縁層９に凹部８を形成する工程［Ｂ２］と、ソース電極５、ドレイン電極６および基体１０上に有機半導体層４を形成する工程［Ｂ３］と、有機半導体層４上にゲート絶縁層３を形成する工程［Ｂ４］と、ゲート絶縁層３上にゲート電極２を形成する工程［Ｂ５］とを有している。
【００６２】
［Ｂ１］下地絶縁層形成工程
本工程は、第１実施形態で説明した［Ａ３］と同様に行われるが、本実施形態ではプラズマＣＶＤ法が好ましい。
［Ｂ２］ソース電極およびドレイン電極を形成するとともに凹部を形成する工程
本工程は、下地絶縁層９上にソース電極５およびドレイン電極６を形成し、下地絶縁層９の、ソース電極５およびドレイン電極６間の領域を全てエッチングする以外は、第１実施形態で説明した［Ａ１］と同様に行われる。本実施形態では、効率良くエッチングするために、ウェットエッチングが好ましく、フッ酸などの酸によるエッチングがより好ましい。なお、凹部は下地絶縁層９に形成され、その底面は基体１０側、すなわち、基体１０上面に位置している。
【００６３】
［Ｂ３］有機半導体層形成工程
本工程は、第１実施形態で説明した［Ａ２］と同様に行われるが、本実施形態では真空蒸着法が好ましい。
［Ｂ４］ゲート絶縁層形成工程
本工程は、第１実施形態で説明した［Ａ３］と同様に行われる。
［Ｂ５］ゲート電極形成工程
本工程は、第１実施形態で説明した［Ａ４］と同様に行われる。
以上のような工程を含む製造方法により、ソース電極５およびドレイン電極６間の下地絶縁層９のすべてがエッチングされた回路基板１を得ることができる。  
【００６４】
＜第３実施形態＞
本発明の回路基板１およびその製造方法の第３実施形態について、前記第１、第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
（１）回路基板
図３は、本発明の一実施形態を示した図で、回路基板１の概略縦断面図を示している。なお、以下の説明では、図３中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
図３に示した回路基板１は、第２実施形態の回路基板１と下地絶縁層９のエッチング状態が異なり、それ以外は第２実施形態の回路基板１と同様である。
すなわち、本実施形態は、ソース電極５およびドレイン電極６間の領域の下地絶縁層９の一部がエッチングされている点が異なるものである。
【００６５】
（２）回路基板の製造方法
このような回路基板１は、例えば次のようにして製造することができる。
図３に示す回路基板１の製造方法は、基体１０上に下地絶縁層９を形成する工程［Ｃ１］と、下地絶縁層９上にソース電極５およびドレイン電極６を形成するとともに、下地絶縁層９に凹部８を形成する工程［Ｃ２］と、ソース電極５、ドレイン電極６および下地絶縁層９上に有機半導体層４を形成する工程［Ｃ３］と、有機半導体層４上にゲート絶縁層３を形成する工程［Ｃ４］と、ゲート絶縁層３上にゲート電極２を形成する工程［Ｃ５］とを有している。
【００６６】
［Ｃ１］下地絶縁層形成工程
本工程は、第２実施形態で説明した［Ｂ１］と同様に行われる。
［Ｃ２］ソース電極およびドレイン電極を形成するとともに凹部を形成する工程
本工程は、下地絶縁層９のソース電極５およびドレイン電極６間の領域を一部エッチングする以外は、第２実施形態で説明した［Ｂ２］と同様に行われる。このエッチング処理は所望の深さの凹部８を得られるように行うのが望ましく、下地絶縁層９をすべてエッチングしないよう処理温度や処理時間を調整する事が好ましい。これにより、下地絶縁層９が一部エッチングされた凹部８を得ることができる。
【００６７】
［Ｃ３］有機半導体層形成工程
本工程は、第２実施形態で説明した［Ｂ３］と同様に行われる。
［Ｃ４］ゲート絶縁層形成工程
本工程は、第２実施形態で説明した［Ｂ４］と同様に行われる。
［Ｃ５］ゲート電極形成工程
本工程は、第２実施形態で説明した［Ｂ５］と同様に行われる。
以上のような工程を含む製造方法により、ソース電極５およびドレイン電極６間の下地絶縁層９の一部がエッチングされた回路基板１を得ることができる。  
【００６８】
＜その他の実施形態＞
上記実施形態では、図面に基づいて、トップゲート・ボトムコンタクト型の回路基板１を説明したが、本発明の回路基板１は各層の間に任意の目的の層が設けられていてもよく、ボトムゲート型、トップゲート型、トップコンタクト型、ボトムコンタクト型等、その構造は特に限定されない。これにより、トランジスタ等、種々の用途に応用することができる。
【００６９】
また、上記実施形態では、ソース電極５およびドレイン電極６の間となる領域に位置する有機半導体層４は、基板７内または下地絶縁層９内であったが、基板７および下地絶縁層９内であってもよく、回路基板１の構造によっては、ゲート絶縁層３等である場合であってもよい。これにより、当該領域におけるゲート絶縁層３と有機半導体層４との界面の面積が大きくなり、オフ電流を低減させることができる。さらに、閾値電圧絶対値の低下および移動度の向上を図ることができる。
【００７０】
また、上記実施形態では、有機半導体層４のソース電極５およびドレイン電極６の間となる領域であってゲート絶縁層３との界面は、ソース電極５およびドレイン電極６の基板７側の界面よりも基板７側に設定されているが、典型的には有機半導体層４とゲート絶縁層３との当該界面は、当該領域以外の領域のゲート絶縁層３と有機半導体層４との界面よりも基板７側に設定されればよい。これにより、当該領域におけるゲート絶縁層３と有機半導体層４との界面の面積が大きくなり、オフ電流を低減させることができる。さらに、閾値電圧絶対値の低下および移動度の向上を図ることができる。
【００７１】
さらに、上記実施形態では、凹部８は基板７の前記ソース電極５およびドレイン電極６の間となる領域のほぼ全域にわたって形成されているが、ゲート絶縁層３と有機半導体層４との界面の面積を大きくするという観点からは、当該領域の一部に凹部８が形成されていてもよい。これにより、当該領域におけるゲート絶縁層３と有機半導体層４との界面の面積が大きくなり、オフ電流を低減させることができる。
また、本発明の回路基板１の製造方法では、本発明の効果を奏する限り、他にいかなる工程を含んでいてもよく、各工程の順序は特に問わない。また、基板７や下地絶縁層９に凹部８を形成した後、ソース電極５およびドレイン電極６を形成してもよい。
【００７２】
＜電気光学装置＞
次に、本発明の半導体装置を備える電気光学装置について説明する。
本発明の電気光学装置は、例えば、液晶表示装置などの液晶装置、有機ＥＬ表示装置などの有機ＥＬ装置、電気泳動表示装置、プリンターヘッドなどの装置が挙げられる。
以下、本発明の半導体装置を備える電気光学装置およびその製造方法を、電気泳動表示装置を一例に、図を用いて説明する。
【００７３】
（１）電気泳動表示装置
図４は、電気泳動表示装置の実施形態を示す縦断面図、図５は、電気泳動表示装置が備える回路基板１の例としてアクティブマトリクス装置の構成を示すブロック図である。
なお、以下では、説明の都合上、図４および図５中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
【００７４】
図４に示す電気泳動表示装置２０は、電気泳動表示シート（フロントプレーン）２１と、アクティブマトリクス装置（バックプレーン）２２と、電気泳動表示シート２１とアクティブマトリクス装置２２との間の間隙を気密的に封止する封止部３６とを有している。
電気泳動表示シート２１は、平板状の基部３１と基部３１の下面に設けられた第２の電極３３とを備える基板３９と、この基板３９の下面（一方の面）側に設けられ、マイクロカプセル４０とバインダ材４１とで構成されたマイクロカプセル含有層４００とを有している。
【００７５】
一方、アクティブマトリクス装置２２は、平板状の基部３０と基部３０の上面に設けられた複数の第１の電極３２とを備える。
図５に示すように、アクティブマトリクス装置２２は、互いに直交する複数のデータ線３０１と、複数の走査線３０２と、これらのデータ線３０１と走査線３０２との各交点付近に設けられたトランジスタ１１とを有している。
【００７６】
そして、トランジスタ１１が有するゲート電極２は走査線３０２に、ソース電極５はデータ線３０１に、ドレイン電極６は後述する画素電極（第１の電極）３２に、それぞれ接続されている。
各カプセル４０内には、それぞれ、特性の異なる複数種の電気泳動粒子、本実施形態では、電荷および色（色相）の異なる２種の電気泳動粒子３４ａ、３４ｂ、液相分散媒３５を含む電気泳動分散液３７が封入されている。
【００７７】
以下、各部の構成について説明する。
基部３０および基部３１は、それぞれ、シート状（平板状）の部材で構成され、これらの間に配される各部材を支持および保護する機能を有する。
各基部３０、３１は、それぞれ、可撓性を有するもの、硬質なもののいずれであってもよいが、可撓性を有するものであるのが好ましい。可撓性を有する基部３０、３１を用いることにより、可撓性を有する電気泳動表示装置２０、すなわち、例えば電子ペーパーを構築する上で有用な電気泳動表示装置２０を得ることができる。
【００７８】
また、各基部（基材層）３０、３１を可撓性を有するものとする場合、その構成材料としては、それぞれ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００７９】
このような基部３０、３１の平均厚さは、それぞれ、構成材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、可撓性を有するものとする場合、２０〜５００μｍ程度であるのが好ましく、２５〜２５０μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、電気泳動表示装置２０の柔軟性と強度との調和を図りつつ、電気泳動表示装置２０の小型化（特に、薄型化）を図ることができる。
【００８０】
これらの基部３０、３１のマイクロカプセル４０側の面、すなわち、基部３０の上面および基部３１の下面に、それぞれ、層状（膜状）をなす第１の電極３２および第２の電極３３が設けられている。
第１の電極３２と第２の電極３３との間に電圧を印加すると、これらの間に電界が生じ、この電界が電気泳動粒子（表示粒子）３４ａ、３４ｂに作用する。
【００８１】
本実施形態では、第２の電極３３が共通電極とされ、第１の電極３２がマトリックス状（行列状）に分割された個別電極（スイッチング素子に接続された画素電極）とされており、第２の電極３３と１つの第１の電極３２とが重なる部分が１画素を構成する。
なお、第２の電極３３も、第１の電極３２と同様に複数に分割するようにしてもよい。
また、第１の電極３２がストライプ状に分割され、第２の電極３３も同様にストライプ状に分割され、これらが交差するように配置された形態であってもよい。
【００８２】
各電極３２、３３の構成材料としては、それぞれ、実質的に導電性を有するものであれば特に限定されず、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、白金、金、銀、モリブデン、タンタルまたはこれらを含む合金等の金属材料、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素系材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリカルバゾール、ポリシランまたはこれらの誘導体等の電子導電性高分子材料、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、ポリビニルブチラール、ポリビニルカルバゾール、酢酸ビニル等のマトリックス樹脂中に、ＮａＣｌ、ＬｉＣｌＯ４、ＫＣｌ、Ｈ２Ｏ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＮＯ３、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＮａＳＣＮ、ＮａＣｌＯ４、ＮａＣＦ３ＳＯ３、ＫＩ、ＫＳＣＮ、ＫＣｌＯ４、ＫＣＦ３ＳＯ３、ＮＨ４Ｉ、ＮＨ４ＳＣＮ、ＮＨ４ＣｌＯ４、ＮＨ４ＣＦ３ＳＯ３、ＭｇＣｌ２、ＭｇＢｒ２、ＭｇＩ２、Ｍｇ（ＮＯ３）２、ＭｇＳＣＮ２、Ｍｇ（ＣＦ３ＳＯ３）２、ＺｎＣｌ２、ＺｎＩ２、ＺｎＳＣＮ２、Ｚｎ（ＣｌＯ４）２、Ｚｎ（ＣＦ３ＳＯ３）２、ＣｕＣｌ２、ＣｕＩ２、ＣｕＳＣＮ２、Ｃｕ（ＣｌＯ４）２、Ｃｕ（ＣＦ３ＳＯ３）２等のイオン性物質を分散させたイオン導電性高分子材料、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープした錫酸化物（ＦＴＯ）、錫酸化物（ＳｎＯ２）、インジウム酸化物（ＩＯ）等の導電性酸化物材料のような各種導電性材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００８３】
その他、各電極３２、３３の構成材料としては、それぞれ、例えば、ガラス材料、ゴム材料、高分子材料等の導電性を有さない材料中に、金、銀、ニッケル、カーボン等の導電性材料（導電性粒子）を混合して、導電性を付加したような各種複合材料も使用することができる。
このような複合材料の具体例としては、例えば、ゴム材料中に導電性材料を混合した導電性ゴム、エポキシ系、ウレタン系、アクリル系等の接着剤組成物中に導電性材料を混合した導電性接着剤または導電性ペースト、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ナイロン（ポリアミド）、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等のマトリックス樹脂中に導電性材料を混合した導電性樹脂等が挙げられる。
【００８４】
このような電極３２、３３の平均厚さは、それぞれ、構成材料、用途等により適宜設定され、特に限定されないが、０．０５〜１０μｍ程度であるのが好ましく、０．０５〜５μｍ程度であるのがより好ましい。
なお、各基部３０、３１および各電極３２、３３のうち、表示面側に配置される基部および電極は、それぞれ、光透過性を有するもの、すなわち、実質的に透明（無色透明、有色透明または半透明）とされる。これにより、後述する電気泳動分散液３７中における電気泳動粒子３４ａ、３４ｂの状態、すなわち電気泳動表示装置２０に表示された情報（画像）を目視により容易に認識することができる。
【００８５】
なお、各電極３２、３３は、前述したような材料の単体からなる単層構造のものの他、例えば、複数の材料を順次積層したような多層積層構造のものであってもよい。すなわち、各電極３２、３３は、それぞれ、例えば、ＩＴＯで構成される単層構造であってもよく、ＩＴＯ層とポリアニリン層との２層積層構造とすることもできる。
電気泳動表示シート２１では、第２の電極３３の下面に接触して、マイクロカプセル含有層４００が設けられている。
【００８６】
このマイクロカプセル含有層４００は、電気泳動分散液３７をカプセル本体（殻体）４０１内に封入した複数のマイクロカプセル４０が、バインダ材４１で固定（保持）されて構成されている。
マイクロカプセル４０は、アクティブマトリクス装置２２と基板３９との間に、縦横に並列するように単層で配設されている。
【００８７】
本実施形態では、第１の電極３２と第２の電極３３とで挟持されることにより、マイクロカプセル４０は、上下方向に圧縮され、水平方向に拡がって扁平形状となっている。換言すれば、マイクロカプセル４０は、平面視において石垣構造を形成している。
このような構成により、電気泳動表示装置２０では、有効表示領域が増大し、コントラストが良好なものとなる。また、電気泳動粒子３４ａ、３４ｂの上下方向への移動距離を短縮することができるため、電気泳動粒子３４ａ、３４ｂを短時間に所定の電極近傍に移動・集合させることができ、応答速度の向上を図ることもできる。
【００８８】
また、本実施形態では、隣り合う２つの第１の電極３２に対して、１つのマイクロカプセル４０が配置されている。すなわち、マイクロカプセル４０は、隣り合う２つの第１の電極３２にまたがるように配置されている。
カプセル本体（殻体）４０１の構成材料としては、例えば、ゼラチン、アラビアゴムとゼラチンとの複合材料、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、尿素樹脂、ポリアミド、ポリエーテルのような各種樹脂材料が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００８９】
また、カプセル本体４０１の構成材料には、架橋剤により架橋（立体架橋）を形成するようにしてもよい。これにより、カプセル本体４０１の柔軟性を維持しつつ、強度を向上させることができる。その結果、マイクロカプセル４０が容易に崩壊するのを防止することができる。
このようなマイクロカプセル４０は、その大きさがほぼ均一であることが好ましい。これにより、電気泳動表示装置２０では、表示ムラの発生が防止または低減され、より優れた表示性能を発揮することができる。
【００９０】
カプセル本体４０１内に封入された電気泳動分散液３７は、少なくとも１種の電気泳動粒子３４ａ、３４ｂ（本実施形態では、３４ａが着色粒子、３４ｂが白色粒子）を液相分散媒３５に分散（懸濁）してなるものである。
電気泳動粒子３４ａ、３４ｂは、荷電を有し、電界が作用することにより、液相分散媒３５中を電気泳動し得る粒子（帯電粒子）であれば、いかなるものをも用いることができ、特に限定はされないが、顔料粒子、樹脂粒子またはこれらの複合粒子のうちの少なくとも１種が好適に使用される。これらの粒子は、製造が容易であるとともに、荷電の制御を比較的容易に行うことができるという利点を有している。
【００９１】
顔料粒子を構成する顔料としては、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料、酸化チタン、酸化アンチモン、硫酸バリウム、硫化亜鉛、亜鉛華、酸化珪素、酸化アルミニウム等の白色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、イソインドリノン、黄鉛、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、チタンイエロー、アンチモン等の黄色顔料、モノアゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、キナクリドンレッド、クロムバーミリオン等の赤色顔料、フタロシアニンブルー、インダスレンブルー、紺青、群青、コバルトブルー等の青色顔料、フタロシアニングリーン等の緑色顔料等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００９２】
また、樹脂粒子を構成する樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスチレン、ポリエステル等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、複合粒子としては、例えば、顔料粒子の表面を樹脂材料や他の顔料で被覆したもの、樹脂粒子の表面を顔料で被覆したもの、顔料と樹脂材料とを適当な組成比で混合した混合物で構成される粒子等が挙げられる。
【００９３】
顔料粒子の表面を他の顔料で被覆した粒子としては、例えば、酸化チタン粒子の表面を、酸化珪素や酸化アルミニウムで被覆したものを例示することができ、かかる粒子は、白色粒子３４ｂとして好適に用いられる。
また、カーボンブラック粒子またはその表面を被覆した粒子は、着色粒子（黒色粒子）３４ａとして好適に用いられる。
【００９４】
また、電気泳動粒子３４ａ、３４ｂの形状は、特に限定されないが、球形状であるのが好ましい。
電気泳動粒子３４ａ、３４ｂの平均粒径は、０．１〜１０μｍ程度であるのが好ましく、０．１〜７．５μｍ程度であるのがより好ましい。電気泳動粒子３４ａ、３４ｂの平均粒径を前記範囲とすることにより、電気泳動粒子３４ａ、３４ｂ同士の凝集や、液相分散媒３５中における沈降を確実に防止することができ、その結果、電気泳動表示装置２０の表示品質の劣化を好適に防止することができる。
【００９５】
一方、液相分散媒３５としては、カプセル本体４０１に対する溶解性が低く、かつ比較的高い絶縁性を有するものが好適に使用される。また、このような有機分散媒３５は、極性が低いか、実質的に極性を有しない、非極性の有機材料（非プロトン性分散媒）で構成されている。
かかる液相分散媒３５としては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ギ酸エチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ペンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素類（流動パラフィン）、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼンのような長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族復素環類、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、カルボン酸塩またはその他の各種油類等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いることができる。
【００９６】
中でも、液相分散媒３５は、長鎖アルキル基を有するベンゼン類（特に、ドデシルベンゼン）を主成分とするものが好ましい。長鎖アルキル基を有するベンゼン類は、沸点が比較的高く、これにより常温における揮発性を低くすることができる。このため、例えば、電気泳動分散液３７の製造過程で、液相分散媒３５が揮発することにより、電気泳動粒子３４ａ、３４ｂの含有率や、水分の含有率等が変化してしまうのを防止することができる。その結果、これらの変化に起因して生じる電気泳動表示装置２０の応答特性や表示性能の低下等を、確実に防止することができる。
【００９７】
さらに、液相分散媒３５には、必要に応じて、アントラキノン系染料、アゾ系染料、インジゴイド系染料、トリフェニルメタン系染料、ピラゾロン系染料、スチルベン系染料、ジフェニルメタン系染料、キサンテン系染料、アリザリン系染料、アクリジン系染料、キノンイミン系染料、チアゾール系染料、メチン系染料、ニトロ系染料、ニトロソ系染料等の各種染料を溶解するようにしてもよい。
【００９８】
かかる電気泳動粒子３４ａ、３４ｂの液相分散媒３５への分散は、例えば、ペイントシェーカー法、ボールミル法、メディアミル法、超音波分散法、撹拌分散法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて行うことができる。
また、電気泳動粒子３４ａ、３４ｂの比重は、液相分散媒３５の比重とほぼ等しくなるように設定されているのが好ましい。これにより、電気泳動粒子３４ａ、３４ｂは、電極３２、３３間への電圧の印加を停止した後においても、液相分散液３５中において一定の位置に長時間滞留することができる。すなわち、電気泳動表示装置２０に表示された情報が長時間保持されることとなる。
【００９９】
バインダ材４１は、例えば、アクティブマトリクス装置２２と基板３９とを接合する目的、アクティブマトリクス装置２２および基板３９とマイクロカプセル４０を固定する目的、電極３２、３３間の絶縁性を確保する目的等により供給される。これにより、電気泳動表示装置２０の耐久性および信頼性をより向上させることができる。
このバインダ材４１には、各電極３２、３３およびカプセル本体４０１（マイクロカプセル４０）との親和性（密着性）に優れ、かつ、絶縁性に優れる樹脂材料が好適に使用される。
【０１００】
このようなバインダ材４１としては、例えば、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、ポリプロピレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニルアクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−メタクリル酸共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、エチレン−ビニルアルコール−塩化ビニル共重合体、プロピレン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、セルロース系樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリアミノビスマレイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリアリレート、グラフト化ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド等の高分子、ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化エチレンプロピレン、四フッ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体、エチレン−四フッ化エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリ三フッ化塩化エチレン、フッ素ゴム等のフッ素系樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム等のシリコーン系樹脂、ポリウレタン等のウレタン系樹脂、その他として、メタクリル酸−スチレン共重合体、ポリブチレン、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体等の各種樹脂材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１０１】
また、バインダ材４１は、その誘電率が前記液相分散媒３５の誘電率とほぼ等しくなるよう設定されているのが好ましい。このため、バインダ材４１中には、例えば、１，２−ブタンジオール、１，４−ブタンジオールのようなアルコール類、ケトン類、カルボン酸塩等の誘電率調節剤を添加するのが好ましい。
基部３０と基部３１との間であって、それらの縁部に沿って、封止部３６が設けられている。この封止部３６により、各電極３２、３３およびマイクロカプセル含有層４００が気密的に封止されている。これにより、電気泳動表示装置２０内への水分の浸入を防止して、電気泳動表示装置２０の表示性能の劣化をより確実に防止することができる。
【０１０２】
封止部３６の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂のような熱可塑性樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂のような熱硬化性樹脂等の各種樹脂材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、封止部３６は、必要に応じて設ければよく、省略することもできる。
【０１０３】
このような電気泳動表示装置２０では、１本あるいは複数本の走査線３０２に選択信号（選択電圧）を供給すると、この選択信号（選択電圧）が供給された走査線３０２に接続されている回路基板１がＯＮとなる。
これにより、かかる回路基板１に接続されているデータ線３０１と第１の電極（画素電極）３２とは、実質的に導通する。このとき、データ線３０１に所望のデータ（電圧）を供給した状態であれば、このデータ（電圧）は第１の電極（画素電極）３２に供給される。
【０１０４】
これにより、第１の電極（画素電極）３２と第２の電極３３との間に電界が生じ、この電界の方向、強さ、電気泳動粒子３４ａ、３４ｂの特性等に応じて、電気泳動粒子３４ａ、３４ｂは、いずれかの電極に向かって電気泳動する。
一方、この状態から、走査線３０２への選択信号（選択電圧）の供給を停止すると、回路基板１はＯＦＦとなり、かかる回路基板１に接続されているデータ線３０１と第１の電極（画素電極）３２とは非導通状態となる。
【０１０５】
したがって、走査線３０２への選択信号の供給および停止、あるいは、データ線３０１へのデータの供給および停止を適宜組み合わせて行うことにより、電気泳動表示装置２０の電気泳動表示シート２１側（第２の電極３３側）に、所望の画像（情報）を表示させることができる。
特に、本実施形態の電気泳動表示装置２０では、電気泳動粒子３４ａ、３４ｂの色を異ならせていることにより、多階調の画像を表示することが可能となっている。
【０１０６】
また、本実施形態の電気泳動表示装置２０は、アクティブマトリクス装置２２を有することにより、特定の走査線３０２に接続された回路基板１を選択的にＯＮ／ＯＦＦすることができるので、クロストークの問題が生じにくく、また、回路動作の高速化が可能であることから、高い品質の画像（情報）を得ることができる。
また、本実施形態の電気泳動表示装置２０は、低い駆動電圧で作動するため、省電力化が可能である。
このような電気泳動表示装置の製造方法は、本発明の回路基板を製造する方法を含んでいれば、特に限定されず、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、以下の方法で製造することができる。
【０１０７】
（２）電気泳動表示装置の製造方法
図６は、それぞれ、図４に示す電気泳動表示装置の製造方法を説明するための模式図である。なお、以下の説明では、図６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
［Ｃ１］マイクロカプセルの作製工程
まず、電気泳動分散液３７が封入されたマイクロカプセル４０を作製する。
マイクロカプセル４０の作製手法（カプセル本体４０１への電気泳動分散液３７の封入方法）としては、特に限定されないが、例えば、界面重合法、Ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、相分離法、界面沈降法、スプレードライ法等の各種マイクロカプセル化手法を用いることができる。
【０１０８】
また、均一な大きさのマイクロカプセル４０は、例えば、ふるいにかけて選別する方法、濾過法、比重差分級法等を用いることにより得ることができる。
マイクロカプセル４０の平均粒径は、２０〜２００μｍ程度であるのが好ましく、３０〜１００μｍ程度であるのがより好ましい。マイクロカプセル４０の平均粒径を前記範囲とすることにより、製造される電気泳動表示装置２０において電気泳動粒子３４ａ、３４ｂの電気泳動をより確実に制御することができるようになる。
【０１０９】
［Ｃ２］マイクロカプセル分散液の調製工程
次に、前述のようにして作製されたマイクロカプセル４０と、バインダ材４１と、分散媒とを含むマイクロカプセル分散液を調製する。
分散媒としては、親水性が高い（すなわち疎水性が低い）溶媒（水系溶媒）が好ましい。水系溶媒としては、具体的には、蒸留水、純水等の水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等の低級アルコール類等が挙げられ、これらのうちでは、特に水が好ましい。低級アルコール類には、メトキシ基等の疎水性の低い置換基が導入されていてもよい。このような水系溶媒を用いることにより、マイクロカプセル４０への溶媒の浸透が抑えられ、溶媒の浸透によるマイクロカプセル４０の膨潤、溶解がより確実に防止される。
【０１１０】
マイクロカプセル４０を除くマイクロカプセル分散液中のバインダ材４１の濃度（含有量）は、５０ｗｔ％以下であるのが好ましく、０．０５〜２５ｗｔ％程度であるのがより好ましい。
前記バインダ材４１の濃度を前記のように設定することにより、マイクロカプセル分散液の粘度を好適な値にすることができ、後述するマイクロカプセル４０の間隙を埋めるようにマイクロカプセル分散液を供給する工程において、マイクロカプセル４０を容易かつ確実に移動させることができる。
【０１１１】
また、マイクロカプセル分散液の粘度は、１〜１０００ｃＰ(２５℃)程度であるのが好ましく、２〜７００ｃＰ(２５℃)程度であるのがより好ましい。
また、マイクロカプセル分散液中におけるマイクロカプセル４０の含有量は、１０〜８０ｗｔ％程度であるのが好ましく、３０〜６０ｗｔ％程度であるのがより好ましい。
マイクロカプセル４０の含有量を前記範囲に設定すると、マイクロカプセル４０が厚さ方向に重ならないように（単層で）、マイクロカプセル含有層４００において移動（再配置）させる配設する上で、非常に有利である。
【０１１２】
［Ｃ３］マイクロカプセル含有層の形成工程
次に、図６（ａ）に示すような基板３９を用意する。
そして、図６（ｂ）に示すように、基板３９上にマイクロカプセル分散液を供給する。
マイクロカプセル分散液を供給する方法としては、例えば、スピンコート法、ディップコート法、スプレーコート法等の各種塗布法を用いることができる。
【０１１３】
次に、必要に応じて、基板３９の各部において、マイクロカプセル分散液の厚さ（量）が均一になるように、好ましくはマイクロカプセル４０が厚さ方向に重ならないように１個ずつ（単層に）配置されるように均す。
これは、例えば、図６（ｃ）に示すように、スキージ（平板状の治具）１００を基板３９上を通過させ、マイクロカプセル４０を掃くことにより行うことができる。
これにより、マイクロカプセル含有層４００が形成され、図６（ｄ）に示すような電気泳動表示シート２１が得られる。
【０１１４】
［Ｃ４］アクティブマトリクス装置の接合工程
次に、図６（ｅ）に示すように、マイクロカプセル含有層４００上に、前記本発明の回路基板１の製造方法で製造した回路基板１であるアクティブマトリクス装置２２を、第１の電極３２がマイクロカプセル含有層４００に接触するように重ね合わせる。
これにより、マイクロカプセル含有層４００を介して、電気泳動表示シート２１とアクティブマトリクス装置２２とが接合される。
【０１１５】
［Ｃ５］封止工程
次に、図６（ｆ）に示すように、電気泳動表示シート２１およびアクティブマトリクス装置２２の縁部に沿って、封止部３６を形成する。
これは、電気泳動表示シート２１（基部３１）とアクティブマトリクス装置２２（基部３０）との間であって、これらの縁部に沿って封止部３６を形成するための材料を、例えば、ディスペンサ等により供給し、固化または硬化させることにより形成することができる。
以上の工程を経て、電気泳動表示装置２０が得られる。
【０１１６】
＜電子機器＞
次に、本発明の回路基板を備える電子機器について説明する。
本発明の電子機器は、例えば、パーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、携帯電話機、ディジタルスチルカメラの他、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等が挙げられる。
【０１１７】
（１）電子ペーパー
図７は、本発明の電子機器である電子ペーパーを示す斜視図である。
この図に示す電子ペーパー６００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体６０１と、表示ユニット６０２とを備えている。
このような電子ペーパー６００では、表示ユニット６０２が、前述したような電気泳動表示装置２０で構成されている。
このような電子ペーパーの製造方法は、本発明の回路基板を製造する方法を含む、または、本発明の回路基板を製造する方法を含む電気光学装置の製造方法を含んでいれば、特に限定されず、公知のいずれの方法も用いることができる。
【０１１８】
（２）ディスプレイ
図８は、本発明の電子機器であるディスプレイを示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
この図に示すディスプレイ８００は、本体部８０１と、この本体部８０１に対して着脱自在に設けられた電子ペーパー６００とを備えている。なお、この電子ペーパー６００は、前述したような構成、すなわち、図７に示す構成と同様のものである。
【０１１９】
本体部８０１は、その側部（図中、右側）に電子ペーパー６００を挿入可能な挿入口８０５が形成され、また、内部に二組の搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂが設けられている。電子ペーパー６００を、挿入口８０５を介して本体部８０１内に挿入すると、電子ペーパー６００は、搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂにより挟持された状態で本体部８０１に設置される。
【０１２０】
また、本体部８０１の表示面側（下図（ｂ）中、紙面手前側）には、矩形状の孔部８０３が形成され、この孔部８０３には、透明ガラス板８０４が嵌め込まれている。これにより、本体部８０１の外部から、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を視認することができる。すなわち、このディスプレイ８００では、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を、透明ガラス板８０４において視認させることで表示面を構成している。
【０１２１】
また、電子ペーパー６００の挿入方向先端部（図中、左側）には、端子部８０６が設けられており、本体部８０１の内部には、電子ペーパー６００を本体部８０１に設置した状態で端子部８０６が接続されるソケット８０７が設けられている。このソケット８０７には、コントローラー８０８と操作部８０９とが電気的に接続されている。
このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００は、本体部８０１に着脱自在に設置されており、本体部８０１から取り外した状態で携帯して使用することもできる。
【０１２２】
また、このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００が、前述したような電気泳動表示装置２０で構成されている。
アクティブマトリクス装置に本発明の回路基板を用いた、このようなディスプレイ８００は、ディスプレイの開口率向上につながり、好ましい。
このようなディスプレイ８００の製造方法は、本発明の回路基板を製造する方法を含む、または、本発明の回路基板を製造する方法を含む電気光学装置の製造方法を含んでいれば、特に限定されず、公知のいずれの方法も用いることができる。
以上、本発明の回路基板、回路基板の製造方法、かかる装置を備える電気光学装置および電子機器について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【０１２３】
１．薄膜トランジスタの製造
（実施例１）
＜１＞ソース電極およびドレイン電極形成工程
ポリエチレンナフタレート基板（帝人デュポンフィルム社製；テオネックスＱ６５（登録商標））をイソプロピルアルコール溶媒で３０分間超音波洗浄し、表面の脱脂処理を行った。
【０１２４】
次に、この基板にＣｒを１０ｎｍ真空（１×１０-4Ｐａ）蒸着し、続いてＡｕを１００ｎｍ真空蒸着した。このＡｕ／Ｃｒ膜をフォトレジスト（ 東京応化工業社製、「ＴＳＭＲ８９００」）を用いて、ＡｕとＣｒのエッチングを行う事によって、チャネル長５μｍ、チャネル幅２００μｍ、平均膜厚１００ｎｍのソース電極およびドレイン電極の形状となるようにパターニングした後、レジスト剥離液を用いてレジストを除去した。
【０１２５】
＜２＞凹部形成工程
次に、ＲＦパワー２００Ｗ、酸素流量１００ｓｃｃｍに設定したプラズマ処理装置を用いて、基板のソース電極およびドレイン電極の間の領域に２分間酸素プラズマ処理を施した。この酸素プラズマ処理後に接触式段差計を用いて、ソース電極およびドレイン電極間の領域のエッチング深さを測定した所、４０ｎｍエッチングされていることが確認できた。
【０１２６】
＜３＞半導体層形成工程
ポリ−９，９−ジオクチルフルオレン−コ−ジチオフェン（Ｆ８Ｔ２）の０．５ｗｔ％トルエン溶液を用い、インクジェット装置によりチャネル領域となる部分に対してパターニング塗布を行った。その後、真空乾燥機を用いて、真空下、６０℃で１０分間乾燥し、膜厚１００ｎｍの有機半導体層を形成した。
なお、有機半導体層の膜厚は１００ｎｍであるため、有機半導体層とゲート絶縁層の界面は、ソース電極およびドレイン電極と基板との界面よりも上に位置する。
【０１２７】
＜４＞ゲート絶縁層形成工程
有機半導体層上に、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）の１０ｗｔ％酢酸ブチル溶液をスピンコート法（２４００ｒｐｍ）により塗布した後、６０℃で１０分乾燥した。これにより、凹部上の膜厚が１０００ｎｍであるＰＭＭＡのゲート絶縁層を形成した。
＜５＞ゲート電極形成工程
直径１０ｎｍの金微粒子がトルエン中に分散した金微粒子分散液（真空冶金社製、商品名「パーフェクトゴールド」）をインクジェット法により塗布した後、８０℃で１０分間乾燥し、幅１０μｍ、膜厚１μｍのゲート電極を形成した。
以上の工程により、基板のソース電極およびドレイン電極の間となる領域に凹部を有する、トップゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタを得た。
【０１２８】
（実施例２）
実施例１の＜２＞において、酸素プラズマ処理を５分間行い、ソース電極およびドレイン電極間のエッチング深さを１００ｎｍとした以外は実施例１と同様に行い、トップゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタを得た。なお、有機半導体層の膜厚は１００ｎｍであるため、有機半導体層とゲート絶縁層の界面は、ソース電極およびドレイン電極と基板との界面と同じ高さである。
【０１２９】
（実施例３）
実施例１の＜２＞において、酸素プラズマ処理を１０分間行い、ソース電極およびドレイン電極間のエッチング深さを２００ｎｍとした以外は実施例１と同様に行い、トップゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタを得た。なお、有機半導体層の膜厚は１００ｎｍであるため、有機半導体層とゲート絶縁層の界面は、ソース電極およびドレイン電極と基板との界面よりも下に位置する。
【０１３０】
（実施例４）
＜１＞下地絶縁層形成工程
実施例１の＜１＞と同様に脱脂処理を行った基板に、プラズマＣＶＤ法を用いて膜厚１２０ｎｍのＳｉＯ２膜を形成した。
＜２＞ソース電極およびドレイン電極形成工程
下地絶縁層上に形成させる以外は実施例１と同様に行い、ソース電極およびドレイン電極を形成した。
【０１３１】
＜３＞凹部形成工程
得られた基板を、１％フッ酸用いて、３分間、２５℃でエッチングすることにより、ソース電極およびドレイン電極に覆われていない部分のＳｉＯ２膜のみを完全に除去し、ソース電極およびドレイン電極の間の領域に対して１２０ｎｍの段差を形成した。
＜４＞半導体層形成工程
この基板に対して、昇華精製済みのペンタセンを真空蒸着し（１×１０−４Ｐａ）、膜厚５０ｎｍの有機半導体層を形成した。なお、有機半導体層の膜厚は５０ｎｍであるため、有機半導体層とゲート絶縁層との界面は、ソース電極およびドレイン電極と下地絶縁層との界面よりも下に位置する。
【０１３２】
＜５＞ゲート絶縁層形成工程
実施例１と同様に行い、ゲート絶縁層を形成した。
＜６＞ゲート電極形成工程
実施例１と同様に行い、ゲート電極を形成した。
以上の工程により、下地絶縁層のソース電極およびドレイン電極の間となる領域に凹部を有する、トップゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタを得た。
【０１３３】
（実施例５）
実施例４の＜３＞において、１０秒、２５℃でエッチングすることにより、ソース電極およびドレイン電極に覆われていない部分のＳｉＯ２膜を一部除去し、ソース電極およびドレイン電極の間の領域に対して２０ｎｍの段差を形成した以外は、実施例４と同様に行い、トップゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタを得た。なお、有機半導体層の膜厚は５０ｎｍであるため、有機半導体層とゲート絶縁層との界面は、ソース電極およびドレイン電極と下地絶縁層との界面よりも上に位置する。
【０１３４】
（実施例６）
実施例４の＜１＞において、脱脂処理を行った基板を、ポリ−ｐ−キシリレン膜形成装置に設置し、成膜を行った。すなわち、減圧下（１Ｔｏｒｒ）、１８０度の温度に設定した気化炉に、ジクロロ−ｐ−キシリレンダイマーを導入し加熱蒸発させた。次に、蒸発したそれらの化合物を、０．５Ｔｏｒｒ、６５０℃に加熱した分解炉に通して熱分解させ、ラジカルモノマーを発生させた。その後、０．０５Ｔｏｒｒ、室温（２５℃）に設定した蒸着室に発生したラジカルモノマーを導入し、蒸着室に設置した基板上に１０分間蒸着させ、膜厚１２０ｎｍのポリ−（ジクロロ）−ｐ−キシリレンからなる下地絶縁層を形成した。
かかる下地絶縁層形成工程以降の工程は、実施例４と同様に行い、トップゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタを得た。
【０１３５】
（実施例７）
＜１＞下地絶縁層形成工程
実施例６と同様に行い、膜厚１２０ｎｍのポリ−（ジクロロ）−ｐ−キシリレンからなる下地絶縁層を形成した。
＜２＞ソース電極およびドレイン電極形成工程
実施例４の＜２＞と同様に行い、ソース電極およびドレイン電極を形成した。
【０１３６】
＜３＞凹部形成工程
実施例５と同様に行い、ソース電極およびドレイン電極の間の領域に対して６０ｎｍの段差を形成した。
＜４＞半導体層形成工程
実施例４の＜４＞と同様に行い、膜厚５０ｎｍの有機半導体層を形成した。なお、有機半導体層の膜厚は５０ｎｍであるため、有機半導体層とゲート絶縁層との界面は、ソース電極およびドレイン電極と下地絶縁層との界面よりも下に位置する。
【０１３７】
＜５＞ゲート絶縁層形成工程
実施例６と同様に行い、膜厚１２０ｎｍのポリ−（ジクロロ）−ｐ−キシリレンからなるゲート絶縁層を形成した。
＜６＞ゲート電極形成工程
実施例４の＜６＞と同様に行い、ゲート電極を形成した。
以上の工程により、下地絶縁層のソース電極およびドレイン電極の間となる領域に凹部を有する、トップゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタを得た。
（比較例）
実施例１の＜２＞凹部形成工程を行わない以外は実施例１と同様に行い、トップゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタを得た。
【０１３８】
２．評価
上記実施例で得られた薄膜トランジスタの特性を、半導体パラメータアナライザー（アジレント・テクノロジー社製：４１５６Ｃ）を用いて、ドレイン電圧を−４０Ｖ印加し、ゲート電圧を＋１０Ｖから−４０Ｖまでスイープした場合のドレイン電流を測定した。その結果を表１および図９に示す。なお、表１中の各項目は、以下に示す方法で求めた。
【０１３９】
（１）オフ電流
得られたゲート電圧とドレイン電流との関係図（図９）から、ゲート電圧が０のときの電流を求めた。
（２）オンオフ比
ゲート電圧が０Ｖのときと、ゲート電圧が−４０Ｖのときのドレイン電流の比から求めた。
（３）移動度、閾値電圧
ドレイン電流の１／２乗を縦軸、ゲート電圧を横軸に取ったグラフの直線の切片から閾値電圧を求め、また直線の傾きから、飽和領域でのトランジスタの移動度を算出した。
【０１４０】
【表１】
2007258492.tif 000005
【０１４１】
表１および図９に示すとおり、いずれの実施例においても比較例と比較して、オフ電流、オンオフ比、移動度および閾値電圧のいずれも良好な結果であり、高性能で信頼性の高いトランジスタを得ることができた。特に、実施例１〜３ではオンオフ比が８桁であり、実施例５〜７では７桁あり、良好な特性が得られた。これらの結果から、凹部を形成させることで優れた特性が得られることが分かった。
【０１４２】
また、実施例４〜７の結果から下地絶縁層の有無に影響されないことが分かった。
さらに、実施例６、７の結果から下地絶縁層および／またはゲート絶縁層に一般式（１）で表される化合物が含まれると、移動度がさらに向上し優れた性能が得られることが分かった。
なお、実施例４〜７においても、図９に示すゲート電圧とドレイン電流の関係を調べたが、実施例１〜３と同等の結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の回路基板の第１実施形態を模式的に示す図である。
【図２】本発明の回路基板の第２実施形態を模式的に示す図である。
【図３】本発明の回路基板の第３実施形態を模式的に示す図である。
【図４】本発明の電気光学装置の実施形態である電気泳動表示装置を模式的に示す図である。
【図５】アクティブマトリクス装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図４に示す電気泳動表示装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図７】本発明の電子機器の実施形態である電子ペーパーを模式的に示す図である。
【図８】本発明の電子機器の実施形態であるディスプレイを模式的に示す図である。
【図９】ゲート電圧とドレイン電流の関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１４４】
１……回路基板  ２……ゲート電極  ３……ゲート絶縁層  ４……有機半導体層  ５……ソース電極  ６……ドレイン電極  ７……基板  ８……凹部  ９……下地絶縁層  １０……基体  １１……トランジスタ  ２０……電気泳動表示装置  ２１……電気泳動表示シート  ２２……アクティブマトリクス装置  ３０……基部  ３１……基部  ３２……第１の電極  ３３……第２の電極  ３４ａ……電気泳動粒子  ３４ｂ……電気泳動粒子  ３５……液相分散媒  ３６……封止部  ３７……電気泳動分散液  ３９……基板  ４０……マイクロカプセル  ４１……バインダ材  １００……スキージ  ３０１……データ線  ３０２……走査線  ４００……マイクロカプセル含有層  ４０１……カプセル本体  ６００……電子ペーパー  ６０１……本体  ６０２……表示ユニット  ８００……ディスプレイ  ８０１……本体部  ８０２ａ……搬送ローラ対  ８０２ｂ……搬送ローラ対  ８０３……孔部  ８０４……透明ガラス板  ８０５……挿入口  ８０６……端子部  ８０７……ソケット  ８０８……コントローラー  ８０９……操作部
【図１】
2007258492.tif 000006
【図２】
2007258492.tif 000007
【図３】
2007258492.tif 000008
【図４】
2007258492.tif 000009
【図５】
2007258492.tif 000010
【図６】
2007258492.tif 000011
【図７】
2007258492.tif 000012
【図８】
2007258492.tif 000013
【図９】
2007258492.tif 000014