(57)【要約】【課題】有機薄膜トランジスタの生産性を向上させる。【解決手段】有機薄膜トランジスタの製造装置８０では、基板１６上に配線材料と半導体材料の少なくともいずれかを含む液体３１を塗布して、多数の有機薄膜トランジスタを形成する。基板搬送手段５１，５２は基板を搬送する。基板は第１の加熱手段６８により加熱され、基板の温度をコントローラ５０が制御する。配線材料と半導体材料の少なくともいずれかを含む液体を第２の加熱手段が加熱し、この液体の温度もコントローラが制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配線材料と半導体材料の少なくともいずれかを含む液体を塗布して、多数の有機薄膜トランジスタを基板に形成する有機薄膜トランジスタの製造装置において、
基板を搬送する基板搬送手段と、基板を加熱する第１の加熱手段と、この加熱手段により加熱される基板の温度を制御する基板温度制御手段と、配線材料と半導体材料の少なくともいずれかを含む液体を加熱する第２の加熱手段と、この第２の加熱手段が加熱した液体の温度を制御する液体温度制御手段とを有することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造装置。
【請求項２】
前記基板温度制御手段は、基板の搬送される方向に温度勾配を発生させるものであり、基板の搬送方向前側の温度が後側の温度より高くなるように加熱することを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタの製造装置。
【請求項３】
前記基板温度制御手段を、基板の液体塗布面の背面側に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の有機薄膜トランジスタの製造装置。
【請求項４】
基板にドレイン電極を形成する形成装置を備え、前記基板搬送手段は、この形成装置が形成したドレイン電極の長手方向とほぼ直交する方向に基板を搬送することを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタの製造装置。
【請求項５】
前記基板搬送手段は複数のローラを有し、この複数のローラの少なくとも１個に加熱手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造装置。
【請求項６】
基板上の少なくとも２点の温度を測定可能な温度測定手段を有し、この温度測定手段を、基板に形成する少なくとも１個の有機薄膜トランジスタの温度測定が可能な位置に配置したことを特徴とする請求項３または５に記載の有機薄膜トランジスタの製造装置。
【請求項７】
基板を所定の位置に搬送する基板搬送工程後に、配線材料と半導体材料の少なくともいずれかを含む液体を塗布する液体層塗布工程を有する有機薄膜トランジスタの製造方法において、前記基板搬送工程および液体層塗布工程の双方で、基板の温度を所定の温度に加熱することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項８】
前記液体層塗布工程は、液体塗布工程と基板加熱工程とを有し、前記液体塗布工程と前記基板加熱工程における基板搬送速度がほぼ同じであることを特徴とする請求項７に記載の有機薄膜トランジスタの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機薄膜トランジスタの製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の有機薄膜トランジスタの例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載の有機薄膜トランジスタでは、高い移動度を得るために、基板の表面に、ゲート電極，ゲート絶縁膜，有機半導体層，ソース電極／ドレイン電極及び保護膜を形成し、ゲート絶縁層表面の純水における接触角を５０度以上１２０度以下にしている。有機薄膜トランジスタの他の例が、特許文献２に記載されている。この公報では、ポリフェニレンビニレン，ポリチオフェン等の共役系高分子化合物や、アントラセン，テトラセン，ペンタセン等のポリアセン化合物を中心とする芳香族化合物をトランジスタ材料に用いている。この中で、ポリアセン化合物は、高いキャリア移動度を持ち、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）の動作速度を速くする。
【０００３】
従来の機能性素子の製造方法の例が、特許文献３に記載されている。この公報に記載の機能性素子製造方法においては、機能性素子の性能が周辺部と中心部で変化しないように、基板上に溶媒を有する機能性層形成用塗工液を吐出法によりパターン状に塗布している。そして溶媒が揮発する前に、塗工液を急速固化させている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９４１０７号公報
【特許文献２】特開２００４−２５６５３２号公報
【特許文献３】特開２００４−２５３１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の有機半導体材料を用いた半導体層の形成においては、ペンタセンを真空蒸着して半導体層を作成している。そのため、基板を入れる真空チャンバやポンプ等の真空排気用の設備が必要となり、装置が複雑で高コストであった。
【０００６】
上記特許文献２に記載のトランジスタ材料の作成方法では、溶液化したペンタセンを常温で塗布すると、十分な結晶成長が見込めず、塗布後に加熱処理して結晶を成長させて結晶粒径を増大している。しかしながら、塗布と同時に加熱処理することが困難であるから半導体層形成工程での生産性が悪く、結晶成長を精度よく制御することが難しい。したがって、塗布膜の性状の均一化や装置の簡素化に関して十分には考慮されていない。さらに、特許文献３では膜厚を均一化するために塗工液を急速固化しているが、半導体の配向を制御して半導体の性能を向上させることについては、考慮されていない。
【０００７】
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、有機薄膜トランジスタの生産性を向上させることにある。本発明の他の目的は、高性能な有機薄膜トランジスタを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の特徴は、基板上に配線材料と半導体材料の少なくともいずれかを含む液体を塗布して、基板に有機薄膜トランジスタを多数形成する有機薄膜トランジスタの製造装置において、基板を搬送する基板搬送手段と、基板を加熱する第１の加熱手段と、この加熱手段により加熱される基板の温度を制御する基板温度制御手段と、配線材料と半導体材料の少なくともいずれかを含む液体を加熱する第２の加熱手段と、この第２の加熱手段が加熱した液体の温度を制御する液体温度制御手段とを有することにある。
【０００９】
そしてこの特徴において、基板温度制御手段は、基板の搬送される方向に温度勾配を発生させるものであり、基板の搬送方向前側の温度が後側の温度より高くなるように加熱するのがよい。また、基板温度制御手段を、基板の液体塗布面の背面側に配置するのが好ましい。基板にドレイン電極を形成する形成装置を備え、基板搬送手段はこの形成装置が形成したドレイン電極の長手方向とほぼ直交する方向に基板を搬送するものがよい。
【００１０】
上記特徴において、基板搬送手段は複数のローラを有し、この複数のローラの少なくとも１個に加熱手段を設けるのが好ましく、基板上の少なくとも２点の温度を測定可能な温度測定手段を有し、この温度測定手段を、基板に形成する少なくとも１個の有機薄膜トランジスタの温度測定が可能な位置に配置するのがよい。
【００１１】
上記目的を達成する本発明の他の特徴は、基板を所定の位置に搬送する基板搬送工程後に、配線材料と半導体材料の少なくともいずれかを含む液体を塗布する液体層塗布工程を有する有機薄膜トランジスタの製造方法において、基板搬送工程および液体層塗布工程の双方で、基板の温度を所定の温度に加熱することにある。そしてこの特徴において、液体層塗布工程は、液体塗布工程と基板加熱工程とを有し、液体塗布工程と基板加熱工程における基板搬送速度がほぼ同じであるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、同一の搬送経路において半導体を塗布するとともに基板を加熱するので、有機薄膜トランジスタの生産性を向上させることができる。また、半導体層を加熱して半導体層の乾燥速度を制御するので、性能の高い有機薄膜トランジスタを実現できる。さらに、基板の背面側を用いて搬送および加熱するので、搬送装置や加熱装置からの半導体層や配線の有機汚染を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る有機薄膜トランジスタの製造方法を、図面を用いて説明する。図１に、有機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１の製造装置８０の一実施例を縦断面図で示す。間隔をおいて配置された搬送ローラ５１，５２上に、処理対象の基板１６が配置されている。搬送ローラ５１，５２は、基板１６を間欠的に矢印Ａ方向に搬送する。基板１６の上面には、詳細を図６に示す有機薄膜トランジスタ１が形成されている。図６の（ａ）図は、薄膜トランジスタ１の断面図であり、同図（ｂ）は上面図である。なお、半導体層１２が形成された面を基板１６の表面、その反対側の面を基板１６の裏面と呼ぶ。基板１６の表面の所定箇所に、ゲート電極１３が形成されている。基板１６の表面であってゲート電極
１３が形成されていない部分、およびゲート電極１３の上面を覆うようにゲート絶縁膜
１７が形成されている。
【００１４】
ゲート絶縁膜１７の上面には、対を成すドレイン電極１４とソース電極１５が間隔をおいて形成されている。ドレイン電極１４とソース電極１５の隙間４１は、ゲート電極１３の位置に対応している。この隙間４１を半導体層１２が埋めている。半導体層１２の上面は対を成すドレイン電極１４とソース電極１５の上面まで延びているが、幅方向（図６
（ｂ）で上下方向）の両端部は有機薄膜トランジスタ１の端部までは延びていない。
【００１５】
搬送ローラ５１，５２の回転を停止して基板１６の搬送を停止したときに、対を成すドレイン電極１４とソース電極１５の隙間４１が位置する場所の上方に、塗布装置５５が配置されている。塗布装置５５はノズル部を有し、上方から半導体溶液３１を噴射する。塗布装置５５は、コントローラ５０に接続されている。コントローラ５０には温度センサ
５３，５４が接続されており、基板表面に形成される各電極１４，１５や半導体層１２の温度を検出可能である。
【００１６】
基板１６の裏面側であって搬送ローラ５１，５２が当接する側に、基板位置検出手段
５７，５８が配置されており、基板１６の位置を非接触で検出可能になっている。基板
１６の裏面側であって搬送ローラ５１，５２間に、半導体層１２を加熱可能なレーザ光源６８が配置されている。
【００１７】
図１に示した有機薄膜トランジスタの製造装置８０を用いて、有機薄膜トランジスタ１を製造する方法を図２により説明する。有機薄膜トランジスタ１の製造方法は、大別して、ゲート電極形成工程１００，ゲート絶縁膜形成工程１２０，ソース・ドレイン電極形成工程１２０および半導体層形成工程１３０の４つの工程を有している。これら各行程の詳細を、以下に説明する。なお、基板１６には絶縁性の材料を用いる。絶縁性材料として、ガラス，石英，アルミナ焼結体等の無機材料や、ポリイミド，ポリエチレン，ポリアリレート，ポリスルホン，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等の絶縁プラスチック、無機材料と絶縁プラスチックの組み合わせであるハイブリット基板等を用いる。以下の実施例では、基板１６にガラス基板を用いている。
（１）ゲート電極形成工程１００：
表面がほぼ平らな基板１６に、初めにゲート電極１３を形成する。図３に、ゲート電極１３を作成するときの基板１６の上面図を示す。開口部２６を有する矩形枠状に形成されたゲート電極１３の配線パターンが、基板１６上に形成されている。図３に示した実施例では、横方向にＮ個、縦方向にＭ個のマトリクス状にゲート電極１３が形成されており、アクティブマトリクス型ＴＦＴに用いる。ゲート電極１３を作成するときは、基板１６の表面に膜厚１５０ｎｍのクロム薄膜を、図示しないスパッタ装置で堆積させる。その後、フォトリソグラフィ法で、余分な部分を取り去っている。
【００１８】
本実施例ではクロムをゲート電極１３に用いているが、ゲート電極１３には、タンタル，モリブデン，ニッケルや、これら金属の合金、ポリアニン，ポリピロール，ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等の導電性高分子も使用できる。また、本実施例ではスパッタ法によりゲート電極１３を作成したが、インクジェット，スプレー，スクリーン等の印刷法、またはフォトリソグラフィでもパターンを形成できる。
【００１９】
横方向に隣り合うゲート電極１３同士は、ゲート電極１３，１３間に配置した少なくとも２個の接続部２４で接続されている。接続部２４で接続された横方向のＮ個のゲート電極１３は、Ｍ個のゲート電極群２１を形成する。縦方向に隣り合うゲート電極１３，１３は、互いに絶縁されており、ゲート電極群２１同士も絶縁されている。Ｍ×Ｎのマトリクス状に形成したゲート電極群２１の左の端部には、ゲート電極１３，１３間を接続する接続部２４と同様の接続部２４により接続された矩形状のゲート端子２２が配置されている。
【００２０】
マトリクス状に形成されたゲート電極群の下縁部および右縁部，上縁部には、絶縁空間を置いて、ソース・ドレイン電極の端子を形成するための端子形成用電極２３が配置されている。そして、Ｍ個のゲート電極群２１の周囲に、絶縁形成されている。上縁部に形成した端子形成用電極２３には、ゲート電極１３，１３間の隙間に対応する位置に、開口部２５が形成されている。ゲート電極１３の開口部２６および端子形成用電極２３の開口部２５には、後工程でソース・ドレイン電極が形成される。
（２）ゲート絶縁膜形成工程１１０：
厚さ３００ｎｍのＳｉ3Ｎ4膜１７を、基板１６の表面にＣＶＤで成膜する。このSi3N4膜１７を、ゲート絶縁膜として用いる。ゲート電極１３がタンタルやアルミのときには、ゲート絶縁膜１７の材料にゲート電極１３を陽極酸化して得られる酸化タンタルや酸化アルミニウムを用いる。また、ＣＶＤ処理するときには、ＳｉＯ2 等を用いてもよい。液を塗布後に焼成するときは、ポリイミドやポリビニルフェノール，ポリビニルアルコール，酸化ケイ素等を用いて、塗布後１２０〜３００℃で焼成する。
（３）ソース電極およびドレイン電極の形成工程１２０：
図４に、本工程で形成したソース電極１５およびドレイン電極１４の詳細を示す。ソース電極１５およびドレイン電極１４を形成するときは、図４に示すように、ゲート絶縁膜１７の表面に導電性インクを塗布する。Ｎ個のドレイン電極１４をゲート電極開口部２５に、Ｍ×Ｎ個のソース電極１５をゲート電極開口部２６に、それぞれ形成する。
【００２１】
ソース電極１５およびドレイン電極１４を形成する方法の詳細を、図８を用いて説明する。ソース電極１５およびドレイン電極１４を形成する形成装置６０は、図１に示した有機薄膜製造装置８０と同様の構成である。すなわち、導電性インク３２を所定の位置に塗布できる塗布装置５５と、基板１６を搬送する２個の搬送ローラ５１，５２とを有している。基板１６の表面には、既にゲート絶縁膜形成工程１１０でゲート電極１３とゲート絶縁膜１７が作成されている。基板１６の位置を、基板位置検出手段５７，５８が検出する。基板位置検出手段５７，５８が検出した基板１６の位置に応じて、塗布装置５５と搬送ローラ５１，５２が、コントローラ５０で制御される。
【００２２】
ソース電極１５およびドレイン電極１４を塗布するのに用いる導電性インク３２は、主材に金属微粒子や金属錯体、または導電性高分子のいずれかを含む液体である。基板１６に塗布したこの導電性インク３２を焼成してソース電極１５およびドレイン電極１４を形成するので、焼成後に十分低い抵抗値を示す材料を導電性インク３２として用いる。
【００２３】
具体的には、ＡｕまたはＡｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｎｉ等を主成分とする直径約１０
μｍ以下の金属微粒子、または金属錯体を水またはトルエン，キシレン等の溶媒に分散させた溶液を用いる。導電性高分子であるポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）をドープしたＰＥＤＯＴ（ポリ３，４エチレンジオキシチオフェン）やポリアニン，ポリピロール等の水溶液でもよい。本実施例では、水を主成分とする溶媒中にＡｇを分散させた液状の金属インクを使用している。
【００２４】
塗布装置５５としては、ディスペンサやインクジェット，スプレー等の溶液を塗布できる印刷法を用いる。本実施例では、ノズルの圧力を調節して液体を吐出するディスペンサを用いている。ディスペンサ５５に、基板１６からの距離を測定する図示しないレーザ変位センサを取り付けている。このレーザ変位形の出力に基づいて、ディスペンサ５５と基板１６とのギャップを一定に保ちながら塗布する。
【００２５】
基板位置検出手段５７，５８は、ＣＣＤカメラを有している。このＣＣＤカメラが基板１６の画像を取り込む。取り込まれた画像を、画像処理手段が画像処理して、ゲート電極１３を抽出する。ゲート電極１３の位置を基準にして、基板１６の位置を検出する。
【００２６】
ソース電極およびドレイン電極の形成工程１２０の詳細フローを、図７にフローチャートで示す。図７は、コントローラ５０の塗布動作を示す図である。ステップ４１０で、ステッピングモータが搬送ローラ５１，５２を駆動する。搬送ローラ５１，５２が駆動されて、基板１６はＡ方向（図中左から右）へ所定の位置に搬送される。このとき、基板１６を、ドレイン電極１４の配線長手方向に対して直角方向に搬送する。搬送ローラ５１，
５２の駆動精度は、ステッピングモータの１ステップである２０μｍである。
【００２７】
ステップ４２０において、ディスペンサ５５が導電性インク３２を第１列の１行からＭ行目までの開口部２６に順次塗布する。これにより、第１列のＭ個のソース電極１５が塗布形成される。ステップ４３０では、塗布形成した第１列のソース電極１５に隣り合う第１列のドレイン電極１４を形成するために、基板１６の一方端（図４では下端）をディスペンサ５５の塗布位置まで搬送する。
【００２８】
ステップ４４０において、ディスペンサ５５は、導電性インク３２を第１列目の開口部２６まで塗布し、幅方向（図４では縦方向）に延びる１個のドレイン電極１４を形成する。ついで、基板１６を第２列目の開口部２６に移動させる。このステップ４１０〜４４０を、Ｎ回繰り返す。これにより、Ｍ×Ｎ個のソース電極１５とＮ個のドレイン電極１４が、ゲート絶縁膜１７上に形成される。ソース電極１５およびドレイン電極１４とを塗布形成した後は、導電性インク３２を適正温度で焼成する。焼成したソース電極１５とドレイン電極１４の膜厚は、約１００ｎｍである。
（４）半導体層形成工程１３０：
図５に、半導体層１２を形成した後の基板１６を、上面図で示す。Ｍ行×Ｎ列の有機
ＴＦＴを形成するために、ソース電極１５およびドレイン電極１４形成工程１２０で作成したソース電極１５およびドレイン電極１４と、ゲート絶縁膜形成工程１１０で形成したゲート電極１３を下部に有する絶縁膜との、それぞれの表面を覆うように、半導体層１２を塗布形成する。
【００２９】
半導体層１２を形成するときは、図１に示した有機薄膜製造装置８０と同様の半導体層１２の形成装置６２を用いる。半導体層１２の形成装置は、半導体材料を含む半導体溶液３１を所定の位置に塗布できる塗布装置５５を有する。ソース電極１５およびドレイン電極１４形成工程１２０において、表面にソース電極１５およびドレイン電極１４が作成された基板１６を、搬送ローラ５１，５２が搬送する。基板位置検出手段５７，５８は、基板１６の位置を検出する。基板１６の温度は、温度センサ５３，５４により検出される。基板位置検出手段５７，５８と温度センサ５３，５４の出力に基づいて、塗布装置５５と搬送ローラ５１，５２をコントローラ５０が制御する。
【００３０】
基板位置検出手段５７，５８は、ＣＣＤカメラを有している。ＣＣＤカメラは、基板
１６の画像を取り込む。取り込んだ画像を画像処理手段が画像処理して、ゲート電極１３およびソース電極１５，ドレイン電極１４を抽出する。これにより、基板１６の位置を検出する。塗布装置５５が塗布する溶液３１である半導体材料は、ポリフェニレンビニレンまたはポリチオフェン等の共役系高分子化合物や、アントラセンまたはテトラセン，ペンタセン等のポリアセン化合物を中心とする芳香族化合物である。本実施例では、ペンタセンをトルエンまたはトリクロロベンゼン等の溶媒に可溶させた溶液を用いている。
【００３１】
塗布装置５５には、ソース電極１５およびドレイン電極１４を塗布する塗布装置同様、ディスペンサまたはインクジェットやスプレー等の溶液を塗布できる印刷法を用いる。本実施例では、ディスペンサを用いている。ディスペンサ５５には、３００℃まで半導体溶液３１を加熱可能な図示しないヒータを取り付けた。ヒータを用いて半導体溶液３１を加熱しながら塗布する。
【００３２】
搬送ローラ５１，５２も、ソース電極１５およびドレイン電極１４を塗布する塗布装置の場合と同様にステッピングモータで駆動されている。ステッピングモータの１ステップは、２０μｍである。搬送ローラ５１，５２は、内部が中空に形成された金属製の円筒管で、中空部には搬送ローラ５１，５２を加熱する熱源が取り付けられている。熱源には、搬送ローラ５１，５２を２００℃程度まで加熱できるハロゲンランプやＩＨコイルなどを用いる。なお、搬送ローラ５１，５２の表面はシリコンゴムで覆われており、基板１６をすべることなく確実に搬送する。
【００３３】
温度センサ５３，５４は、基板１６に形成したゲート絶縁膜１７やソース電極１５，ドレイン電極１４の表面温度を測定する。本実施例では、非接触で測定できる放射温度計を用いた。温度センサ５３，５４の出力に基づいて搬送ローラ５１，５２を温度制御するので、温度センサ５３の検出位置を搬送ローラ５１の上方とした。同様に温度センサ５４の検出位置を、搬送ローラ５２の上方とした。
【００３４】
この半導体層１２の形成装置６２が備えるコントローラ５０の動作を、図９にフローチャートで示す。ステップ４５０において、ステッピングモータを駆動して搬送ローラ５１，５２を駆動する。搬送ローラ５１，５２は、基板１６をＡ方向（図中左から右）へ搬送する。このとき、基板１６をドレイン電極１４の配線長手方向に対して、直角方向に搬送する。基板位置検出手段５７，５８が基板１６の位置を検出する。基板位置検出手段５７，５８の出力に基づいて、ディスペンサ５５の半導体塗布位置まで基板１６を搬送する。
【００３５】
ステップ４６０において、ディスペンサ５５で塗布する前の半導体溶液３１と温度センサ５３，５４が検出する基板１６の上面の温度とが所定値になるように、ハロゲンランプやＩＨコイルで加熱する。本実施例では、半導体溶液３１を１２０℃、温度センサ５３の検出温度を８０℃、温度センサ５４の検出温度を２００℃に設定している。これにより、基板１６のローラ５１，５２方向に温度勾配が発生する。基板１６に塗布した半導体溶液３１は、高温側の溶媒蒸発量が多いので、半導体溶液３１の内部で低音側から高温側に向かう流れが発生する。そのとき溶媒が乾燥する。半導体溶液３１中の半導体分子は、溶媒の乾燥過程において内部流れと共に移動するので、半導体分子の配向の均一性が向上し、結晶膜の配向が均一化する。
【００３６】
ステップ４７０において、ソース電極１５およびドレイン電極１４の塗布時と同様に、ディスペンサ５５が半導体溶液３１を第１列の１行からＭ行目までの塗布位置に順次塗布する。これにより、第１列のＭ個の半導体層１２が塗布形成される。第１列を塗布し終えると、第２列の半導体層１２を塗布するために、ステップ４５０に戻る。そして、基板
１６を第２列の半導体層１２の塗布位置まで搬送する。このステップ４５０〜４７０を基板１６の大きさ分だけ、すなわち、Ｎ回繰り返して、Ｍ行×Ｎ列の半導体層１２をゲート絶縁膜１７上に塗布形成する。最終的に、基板１６上には、ゲート電極１３およびゲート絶縁膜１７，ソース電極１５，ドレイン電極１４，半導体層１２を有するＭ×Ｎ個の有機薄膜トランジスタ１が形成される。
【００３７】
上記実施例において、半導体層形成工程１３０における加熱を、レーザ６８を用いてもよい。具体的には、半導体層１２を加熱するのに用いるレーザ６８を、図１に示すように、基板１６の背面側に配置する。これにより、塗布形成された半導体層１２に隣り合うソース電極１５にレーザ光が照射可能になる。レーザ６８の出力を、コントローラ５０が制御する。基板１６上に形成した半導体層１２の列をレーザ光で走査できるように、図示しないレーザ光の偏向制御手段がレーザ６８に備えられている。本実施例では、偏向制御手段に高速で高精度の光走査が可能なガルバノミラーを用いている。
【００３８】
基板１６の背面側に配置したレーザ６８は、半導体層１２をレーザ光６８が照射されるソース電極１５側から加熱する。このため、半導体層１２に、温度勾配が発生する。半導体層１２を塗布した後の半導体溶液３１は、この温度勾配により乾燥度合いが制御される。本実施例では、加熱効率を向上させるために、ＹＡＧレーザの３倍高調波（波長３５５ｎｍ）を使用している。ソース電極１５がＡｇの場合、レーザ光の波長が約５００ｎｍで光の吸収率が５％以下程度となり、加熱効率が悪い。しかし、レーザ光の波長が５００
ｎｍ以下になると、徐々に吸収率が上昇する。レーザ光の波長が３５０ｎｍでは、３０％程度が吸収される。その結果、効率よく基板１６を加熱できる。
【００３９】
なお、ＹＡＧレーザに代えて半導体励起レーザＹＶＯ4 を使用することもできる。半導体励起レーザＹＶＯ4 の３倍高調波も同じ波長３５５ｎｍであるから、ＹＡＧレーザの３倍高調波と同じ加熱性能を期待できる。波長３００ｎｍ以下ではレーザ光の吸収率が８０％以上になるので、例えば１９３ｎｍの波長を持つエキシマレーザや、２６６ｎｍの波長を持つＹＡＧレーザを用いれば、さらに加熱性能の向上が期待できる。ソース電極１５にレーザ光を照射するのに限らず、半導体層１２に隣り合うドレイン電極１４にレーザ光を照射しても、同様の効果が得られる。
【００４０】
本実施例では、レーザ６８を基板１６の背面側から照射した。しかしながら、レーザ
６８やその偏向手段から発生する汚染物が基板１６上に堆積するのを防止する手段を有しておれば、表面側からレーザを照射することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る有機薄膜トランジスタの製造装置の一実施例のシステム図である。
【図２】本発明に係る有機薄膜トランジスタの製作工程のフローチャートである。
【図３】本発明に係る有機薄膜トランジスタを複数個配置した基板の平面図である。
【図４】本発明に係る有機薄膜トランジスタを複数個配置した基板の平面図である。
【図５】本発明に係る有機薄膜トランジスタを複数個配置した基板の平面図である。
【図６】図１に示した有機薄膜トランジスタの詳細縦断面図および平面図である。
【図７】図２に示したステップ１２０の詳細工程フローチャートである。
【図８】本発明に係るソース電極およびドレイン電極形成装置の一実施例のシステム図である。
【図９】図２に示したステップ１３０の詳細工程フローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１…有機薄膜トランジスタ、１２…半導体層、１３…ゲート電極、１４…ドレイン電極、１５…ソース電極、１６…基板、１７…ゲート絶縁膜（Ｓｉ3Ｎ4膜）、５０…コントローラ（基板温度制御手段，液体温度制御手段）、５１，５２…搬送ローラ、５３，５４…温度センサ、５５…塗布装置（ディスペンサ）、５７，５８…基板位置検出手段、６０…ソース電極およびドレイン電極形成装置、６２…半導体膜形成装置、６８…レーザ、８０…有機薄膜製造装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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