(57)【要約】【課題】特性の良好な半導体装置の製造方法を提供する。特に、ＳＡＭｓ膜および有機半導体材料を用いた良好な半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１基板(S1)の最上層に自己組織化単分子膜(17)を形成する工程と、第２基板(S2)の最上層に有機半導体膜(23)を形成する工程と、前記第１基板の前記自己組織化単分子膜と前記第２基板の前記有機半導体膜を密着させる工程と、を有する。このように、自己組織化単分子膜と有機半導体膜とをそれぞれ別の基板上に形成し、密着させることで、有機半導体膜の形成時にその下層のＳＡＭｓ膜の影響を解消でき、有機半導体膜の特性を向上させることができる。【選択図】図１
2009123839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板の上部に自己組織化単分子膜を形成する工程と、
第２基板の上部に有機半導体膜を形成する工程と、
前記第１基板の前記自己組織化単分子膜と前記第２基板の前記有機半導体膜を密着させる工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記密着工程の後、前記第１基板又は第２基板を剥離させることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１基板は、素子形成領域を有し、
前記素子形成領域以外の領域において、接着材料を介して前記第１基板と前記第２基板を接着させることにより、前記第１基板の前記自己組織化単分子膜と前記第２基板の前記有機半導体膜を密着させることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１基板もしくは前記第２基板には、最上層までの各層の膜厚の和に対応する凹凸を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
第１基板の上部に自己組織化単分子膜を形成する工程と、
第２基板の上部に有機半導体膜を形成する工程と、
前記有機半導体膜の第１面を第３基板の転写し、
前記第１基板の前記自己組織化単分子膜と前記第３基板の前記有機半導体膜の第２面を密着させる工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記密着工程は、不活性雰囲気下で行われることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
第１基板上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極上にその表面が平坦化されたゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に自己組織化単分子膜を形成する工程と、
前記第２基板上に有機半導体膜を形成する工程と、
前記第１基板の前記自己組織化単分子膜と前記第２基板の前記有機半導体膜を密着させる工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２基板を剥離する工程と、
前記剥離面上にソース、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７記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
第１基板上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極上にその表面が平坦化されたゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に自己組織化単分子膜を形成する工程と、
前記第２基板上にソース、ドレイン電極を形成する工程と、
前記ソース、ドレイン電極上にその表面が平坦化された有機半導体膜を形成する工程と、
前記第１基板の前記自己組織化単分子膜と前記第２基板の前記有機半導体膜を密着させる工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
第１基板上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極上にその表面が平坦化されたゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上にソース、ドレイン電極を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上のソース、ドレイン電極間に自己組織化単分子膜を形成する工程と、
前記第２基板上に有機半導体膜を形成する工程と、
前記第１基板のソース、ドレイン電極および前記自己組織化単分子膜と前記第２基板の前記有機半導体膜を密着させる工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第２基板表面に、表面処理が施されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項記載の半導体装置の製造方法を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の電気光学装置の製造方法を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法、特に、有機半導体材料を用いた半導体装置の製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴ（thin film transistor、薄膜トランジスタ）用の半導体材料として、有機半導体材料が注目を集めている（例えば、下記非特許文献１参照）。有機半導体は、塗布法（スピンコート法、インクジェット法）や真空蒸着法といった簡便な技術を用いることによって容易に薄膜形成が可能であることに加え、アモルファスまたは多結晶シリコンを用いた従来のＴＦＴに比べて、製造プロセス温度を低温化できるという利点がある。また、プロセス温度の低温化により、耐熱性の低いプラスチック基板上への形成が可能となり、ディスプレイの軽量化や低コスト化、さらにはプラスチック基板のフレキシビリティを活かしたことによる用途の多様化等が期待されている。
【０００３】
さらに、このような有機半導体材料を用いた半導体装置、特に、薄膜トランジスタの特性を向上させるため、いわゆる、ＳＡＭｓ（Self-Assembled Monolayers）技術が検討されている（下記特許文献１参照）。
【非特許文献１】「有機トランジスタ材料の評価と応用」、シーエムシー出版、第１章  材料
【特許文献１】特開平１０−２９３３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、有機薄膜トランジスタ等、有機半導体材料を用いた半導体素子に関する研究開発を行っており、ＳＡＭｓ技術を用いて有機薄膜トランジスタの特性を向上させることを検討している。
【０００５】
即ち、有機半導体膜とゲート絶縁膜との界面に自己組織化単分子膜（ＳＡＭｓ膜）を形成し、キャリアの移動度や、閾値電圧の制御性を向上させることを検討している。
【０００６】
しかしながら、例えば、ＳＡＭｓ膜上に有機半導体膜を形成する場合には、下層のＳＡＭｓ膜の影響により、有機半導体膜の結晶化（熱処理）時に、結晶粒径が小さくなるという問題が生じる。
【０００７】
また、ＳＡＭｓ膜上に有機半導体材料溶液をスピンコートする場合（いわゆる、溶液プロセスを行う場合）、ＳＡＭｓ膜の材料によっては、上記溶液の濡れ性が悪く、有機半導体膜の膜厚がばらつくという問題が生じる。
【０００８】
上記問題により、トランジスタ特性が低下し、また、製造歩留まりが低下する。
【０００９】
そこで、本発明に係る具体的態様は、特性の良好な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。特に、ＳＡＭｓ膜および有機半導体材料を用いた良好な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１基板の上部に自己組織化単分子膜を形成する工程と、第２基板の上部に有機半導体膜を形成する工程と、前記第１基板の前記自己組織化単分子膜と前記第２基板の前記有機半導体膜を密着させる工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【００１１】
このように、自己組織化単分子膜と有機半導体膜とをそれぞれ別の基板上に形成し、密着させることで、有機半導体膜の形成時にその下層のＳＡＭｓ膜の影響を解消でき、有機半導体膜の特性を向上させることができる。よって、半導体装置の特性を向上させることができ、また、半導体装置の生産性を向上させることができる。
【００１２】
例えば、前記密着工程の後、前記第１基板又は第２基板を剥離させる。このように、基板を剥離することで、その上部（剥離面）にさらに、膜を形成することができる。
【００１３】
例えば、前記第１基板は、素子形成領域を有し、前記素子形成領域以外の領域において、接着材料を介して前記第１基板と前記第２基板を接着させることにより、前記第１基板の前記自己組織化単分子膜と前記第２基板の前記有機半導体膜を密着させる。
【００１４】
かかる方法によれば、接着材料により第１基板と第２基板を強固に接合することができる。また、素子形成領域以外の領域において、接着を行うため、自己組織化単分子膜と有機半導体膜と間に接着材料が介在することがなく、装置特性を向上させることができる。
【００１５】
例えば、前記第１基板もしくは前記第２基板には、最上層までの各層の膜厚の和に対応する凹凸を有している。具体的には、前記第１基板の最上層までの各層の膜厚の和に対応する凹凸を第２基板に設けてもよい。例えば、膜厚の和が大きい箇所には凹部を形成する。また、具体的には、前記第１基板の最上層までの各層の膜厚の和に対応する凹凸を第１基板自身に設けてもよい。例えば、膜厚の和が大きい箇所には凹部を形成する。
【００１６】
かかる方法によれば、前記第１基板又は第２基板上に、複数のパターンや膜が積層され、これらのパターンや膜よる凹凸（積層膜の膜厚の和に大小）が生じていても、基板の凹凸により緩和され、最上層の平坦性が向上する。
【００１７】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１基板の上部に自己組織化単分子膜を形成する工程と、第２基板の上部に有機半導体膜を形成する工程と、前記有機半導体膜の第１面を第３基板の転写し、前記第１基板の前記自己組織化単分子膜と前記第３基板の前記有機半導体膜の第２面を密着させる工程と、を有する。
【００１８】
かかる方法によれば、有機半導体膜の面のうち、第２基板との接着面（接触面）であった面がＳＡＭｓ膜と密着するため、これらの界面の特性がより良好となる。
【００１９】
例えば、前記密着工程は、不活性雰囲気下で行われる。かかる方法によれば、密着工程における有機半導体膜の特性劣化を低減できる。
【００２０】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１基板上にゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極上にその表面が平坦化されたゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に自己組織化単分子膜を形成する工程と、前記第２基板上に有機半導体膜を形成する工程と、前記第１基板の前記自己組織化単分子膜と前記第２基板の前記有機半導体膜を密着させる工程と、を有する。
【００２１】
このように、薄膜トランジスタを構成する各部位を自己組織化単分子膜と有機半導体膜とがそれぞれ別の基板上に形成されるよう作り分け、これらを密着させることで、半導体装置（薄膜トランジスタ）の特性を向上させることができる。また、その生産性を向上させることができる。
【００２２】
例えば、前記第２基板を剥離する工程と、前記剥離面上にソース、ドレイン電極を形成する工程と、を有する。このように、第２基板を剥離した後に、ソース、ドレイン電極を形成してもよい。
【００２３】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１基板上にゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極上にその表面が平坦化されたゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上に自己組織化単分子膜を形成する工程と、前記第２基板上にソース、ドレイン電極を形成する工程と、前記ソース、ドレイン電極上にその表面が平坦化された有機半導体膜を形成する工程と、前記第１基板の前記自己組織化単分子膜と前記第２基板の前記有機半導体膜を密着させる工程と、を有する。
【００２４】
このように、薄膜トランジスタの製造において、ソース、ドレイン電極をあらかじめ第２基板上に形成しておいてもよい。
【００２５】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１基板上にゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極上にその表面が平坦化されたゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上にソース、ドレイン電極を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜上のソース、ドレイン電極間に自己組織化単分子膜を形成する工程と、前記第２基板上に有機半導体膜を形成する工程と、前記第１基板のソース、ドレイン電極および前記自己組織化単分子膜と前記第２基板の前記有機半導体膜を密着させる工程と、を有する。
【００２６】
このように、薄膜トランジスタを構成する各部位を自己組織化単分子膜と有機半導体膜とがそれぞれ別の基板上に形成されるよう作り分け、これらを密着させることで、半導体装置（薄膜トランジスタ）の特性を向上させることができる。また、その生産性を向上させることができる。
【００２７】
例えば、前記第２基板表面に、表面処理が施されている。このような表面処理、例えば、その上部に形成される有機半導体膜の成膜性が良くなる処理を行ってもよい。
【００２８】
本発明に係る電気光学装置の製造方法は、上記半導体装置の製造方法を有する。かかる方法によれば、高性能の電気光学装置を製造することができる。また、かかる電気光学装置の生産性を向上させることができる。
【００２９】
本発明に係る電子機器の製造方法は、上記電気光学装置の製造方法を有する。かかる方法によれば、高性能の電子機器を製造することができる。また、かかる電子機器の生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
＜実施の形態１＞
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。
【００３１】
図１は、本実施の形態の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。この図１を参照しながら、本実施の形態の薄膜トランジスタの製造方法について説明する。
【００３２】
図１（Ａ）に示すように、第１基板（支持基板）Ｓ１として、例えば、ガラス基板を準備する。この第１基板Ｓ１上に、導電性膜を形成し、所望の形状にパターニングすることによりゲート電極１３を形成する。ゲート電極１３としては、例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）等を用いることができる。
【００３３】
例えば、上記金属などの導電性粒子を含む液状材料を第１基板Ｓ１上にスピンコート法を用いて塗布し、乾燥、焼成（固化）することにより導電性膜を形成する。この導電性膜上にフォトレジスト膜を塗布し、所望の形状に露光・現像した後、当該フォトレジスト膜（レジストマスク）をマスクに、導電性膜をエッチングすることによりゲート電極１３を形成する。このフォトレジスト膜の形成、露光・現像、エッチングおよびフォトレジスト膜除去の一連の工程を「パターニング」という。なお、上記導電性膜をＣＶＤ（化学気相成長、Chemical Vapor Deposition）法やスパッタリング法などにより形成してもよい。
【００３４】
また、インクジェット法を用いて上記液体材料を所望の領域に塗布し、乾燥、焼成することでゲート電極１３を形成してもよい。この場合、上記パターニング工程を省略することができる。また、リフトオフ法によりゲート電極１３を形成してもよい。例えば、第１基板Ｓ１上に、ゲート電極１３の形状に対応した開口部を有するフォトレジスト膜を形成し、第１基板Ｓ１上の全体に導電性膜を形成する。その後、フォトレジスト膜を剥離することにより、フォトレジスト膜の開口部にのみ導電性膜を残存させ、ゲート電極１３を形成してもよい。
【００３５】
次いで、ゲート電極１３上に、ゲート絶縁膜１５を形成する。ゲート絶縁膜１５は、酸化シリコン膜、シリコン酸窒化膜、シリコン窒化膜などの絶縁膜を用いることができる。
【００３６】
例えば、絶縁材料またはその前駆体を含む溶液を、スピンコート法を用いて、ゲート電極１３上に塗布した後、熱処理を施すことによりゲート絶縁膜１５を形成する。あるいは、インクジェット法を用いて上記溶液を吐出し、熱処理を施すことによりゲート絶縁膜１５を形成してもよい。また、ＣＶＤ法によりゲート絶縁膜１５を形成してもよい。
【００３７】
但し、後述するように、ＳＡＭｓ膜１７の表面は平坦であることが望ましいため、ＳＡＭｓ膜１７の下層に位置するゲート絶縁膜１５の表面も平坦性良く形成することが望ましい。従って、溶液を用いたスピンコート法を用いることが好ましい。特に、スピンコート法を用いれば、簡易な方法でゲート絶縁膜１５の平坦性を向上させることができる。
【００３８】
次いで、ゲート絶縁膜１５上に、ＳＡＭｓ膜１７を形成する。ＳＡＭｓ膜１７として例えばヘキサメチルジシラザン膜をＣＶＤ法で形成する。
【００３９】
ここで、ＳＡＭｓ膜１７について説明する。このＳＡＭｓ膜１７は、前述したように、キャリアの移動度や、閾値電圧の制御性を向上させるために形成する。このような特性が現れるのは、ＳＡＭｓ膜を構成する分子が持つ双極子モーメントにより有機半導体膜とゲート絶縁膜との界面近傍でのキャリアの蓄積状態が変化するためであると考えられる。
【００４０】
また、薄膜トランジスタの半導体膜とゲート絶縁膜との界面に用いられるＳＡＭｓ膜としては、上記ヘキサメチルジシラザン膜の他、アルキルシランやその一部の水素原子がフッ素原子に置換されたフッ化アルキルシラン、末端にアミノ基を有するアミノアルキルシランなどのシラン化合物を用いることができる。これらの膜は、例えば、ＣＶＤ法や溶液浸漬法により形成することができる。
【００４１】
次いで、図１（Ｂ）に示すように、第２基板Ｓ２を準備し、その上部に有機半導体膜２３を形成する。第２基板Ｓ２の材料としては、以降の処理に耐え得る材質であれば、特に、限定はない。例えば、安価なソーダガラス基板を用いることができる。有機半導体膜２３として例えばチオフェン化合物を用い、当該化合物溶液を第２基板Ｓ２上にスピンコート法を用いて塗布し、乾燥、焼成（結晶化）することにより有機半導体膜２３を形成する。
【００４２】
有機半導体としては、オリゴチオフェン系化合物の他、アセン系化合物、ヘテロアセン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、フラーレン、ナノチューブ等を用いてもよい。なお、有機半導体膜１７は、スピンコート法の他、ＣＶＤ法や真空蒸着などにより形成することができる。また、インクジェット法により形成してもよい。但し、有機半導体膜２３の平坦性を向上させることができる成膜方法がより好ましい。
【００４３】
次いで、図１（Ｃ）に示すように、第１基板Ｓ１のＳＡＭｓ膜１７と第２基板Ｓ２の有機半導体膜２３を対向させ、これらの膜を圧着する。即ち、密着させ、結果的に接着する。例えば、これらの膜を接触させた状態で第１基板Ｓ１と第２基板Ｓ２間を加圧することで、これらの膜が接合する。また、これらの膜を溶着してもよい。なお、この圧着工程は、窒素雰囲気やＡｒ（アルゴン）などの希ガス雰囲気で行う。このように、密着工程を不活性雰囲気下で行うことで、有機半導体膜等の特性劣化を低減できる。
【００４４】
次いで、図１（Ｄ）に示すように、第２基板Ｓ２を剥離する。即ち、有機半導体膜２３と第２基板Ｓ２との界面から第２基板Ｓ２を引き剥がす。なお、剥離を容易にするため、第２基板Ｓ２の表面の一部にあらかじめ剥離処理を施しておいてもよい。即ち、第２基板Ｓ２の表面の一部に有機半導体膜２３と接着性の低い膜や処理（例えば、親液処理、撥液処理など）を施しておいてもよい。当該部分を起点に剥離することで、剥離による有機半導体膜２３の損傷を低減し、容易に剥離を行うことができる。
【００４５】
次いで、必要に応じて、有機半導体膜２３を島状にパターニングする。なお、この際、ＳＡＭｓ膜１７およびゲート絶縁膜１５も、有機半導体膜２３と同一形状にパターニングしてもよい。これにより、各ＴＦＴ間（素子間）が分離される。なお、ＬＯＣＯＳ（Local Oxidation of Silicon）分離法やトレンチ分離法により、有機半導体膜２３の領域間に絶縁膜を形成し、ＴＦＴ間を分離してもよい。
【００４６】
次いで、図１（Ｅ）に示すように、有機半導体膜２３の剥離面上にソース、ドレイン電極２５を形成する。例えば、有機半導体膜２３上に、導電性膜を形成し、一定の距離離間した形状にパターニングすることによりソース、ドレイン電極２５を形成する。ソース、ドレイン電極２５としては、例えば、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、Ｔａ（タンタル）等を用いることができる。これらの膜は、例えば、スパッタリング法などにより形成することができる。なお、ソース、ドレイン電極をそれぞれ異なる材料で構成してもよい。また、前述のインクジェット法やリフトオフ法を用いてソース、ドレイン電極２５を形成してもよい。
【００４７】
以上により、本実施の形態のＴＦＴが得られる。このＴＦＴは、ボトムゲート構造−トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタである。
【００４８】
このように、本実施の形態によれば、ＳＡＭｓ膜１７と有機半導体膜２３とをそれぞれ異なる基板（Ｓ１、Ｓ２）上に形成し、これらを貼り合わせることで接着（転写）したので、ＴＦＴ特性を向上させることができる。
【００４９】
例えば、ＳＡＭｓ膜１７上に、有機半導体膜２３を形成する場合、有機半導体膜の結晶化（熱処理）時に、結晶粒径が小さくなる。また、ＳＡＭｓ膜１７上に有機半導体材料溶液をスピンコートする場合、ＳＡＭｓ膜の材料によっては、上記溶液の濡れ性が悪く、有機半導体膜の膜厚がばらつく。
【００５０】
これに対し、本実施の形態においては、ＳＡＭｓ膜１７と有機半導体膜２３とをそれぞれ異なる基板（Ｓ１、Ｓ２）上に形成するので、下地層の影響を受けず有機半導体膜２３の結晶性が向上する。また、溶液プロセスを用いても、ＳＡＭｓ膜１７により有機半導体材料溶液の濡れ性が低下せず、有機半導体膜の膜厚のばらつきを低減できる。
【００５１】
さらに、本実施の形態によれば、第２基板Ｓ２上に有機半導体膜２３の成膜性を向上させるための各種処理を施すことができ、有機半導体膜２３の特性をさらに向上させることができる。
【００５２】
例えば、第２基板Ｓ２の表面に有機半導体材料溶液の濡れ性を向上させる処理をあらかじめ施すことができる。例えば、水溶液系の有機半導体材料溶液を塗布する場合には、親水処理を、また、有機溶剤系の有機半導体材料溶液を塗布する場合には、疎水処理を行う。また、有機半導体膜の結晶化において、その結晶性を向上させるシード膜などを第２基板Ｓ２の表面にあらかじめ形成しておくことができる。さらに、これらの処理面や膜は、第２基板Ｓ２の剥離時に同時に除去可能である。
【００５３】
また、図１（Ｆ）に示すように、第２基板Ｓ２上の有機半導体膜２３を第３基板（例えば、ソーダガラス基板）Ｓ３に転写した後、第１基板Ｓ１のＳＡＭｓ膜１７と第３基板Ｓ３の有機半導体膜２３を圧着してもよい。即ち、有機半導体膜２３の表面（第１面）を第３基板Ｓ３と対向させ、有機半導体膜２３と第３基板Ｓ３とを圧着する。次いで、第２基板Ｓ２を剥離し、有機半導体膜２３の剥離面（第２面）と第１基板Ｓ１のＳＡＭｓ膜１７とを圧着する。この後の工程は、上記工程と同様であるためその説明を省略する（図１（Ｃ）〜（Ｅ）参照）。
【００５４】
かかる工程によれば、有機半導体膜２３の面のうち、第２基板Ｓ２との接着面であった面がＳＡＭｓ膜１７と密着するため、これらの界面の特性がより良好となる。例えば、有機半導体膜２３の結晶化を行なう場合、その裏面（第２基板Ｓ２との接着面）においてはその表面と比較しグレインの凹凸が少ない。また、その裏面においては、汚染や不純物の影響も受け難い。よって、有機半導体膜２３とＳＡＭｓ膜１７との界面の状態が良好となり、ＴＦＴ特性を向上させることができる。
【００５５】
＜実施の形態２＞
実施の形態１においては、第２基板Ｓ２の剥離後、有機半導体膜２３の上にソース、ドレイン電極２５を形成したが、第２基板Ｓ２上にあらかじめソース、ドレイン電極２５を形成しておき、第２基板Ｓ２の剥離によって、ソース、ドレイン電極２５を露出させてもよい。
【００５６】
図２は、本実施の形態の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。この図２を参照しながら、本実施の形態の薄膜トランジスタの製造方法について説明する。なお、実施の形態１と同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。
【００５７】
図２（Ａ）に示すように、第１基板Ｓ１上に、実施の形態１と同様に、ゲート電極１３を形成し、さらに、その上部に、ゲート絶縁膜１５を形成する。次いで、ゲート絶縁膜１５上に、ＳＡＭｓ膜１７を形成する。
【００５８】
次いで、図２（Ｂ）に示すように、第２基板Ｓ２を準備し、その上部にソース、ドレイン電極２５を形成する。例えば、第２基板Ｓ２上に、導電性膜を形成し、一定の距離離間した形状にパターニングすることによりソース、ドレイン電極２５を形成する。ソース、ドレイン電極２５の材料や形成方法は、実施の形態１で説明したとおりである。
【００５９】
次いで、ソース、ドレイン電極２５上を含む第２基板Ｓ２上に、有機半導体膜２３を形成する。この有機半導体膜２３の材料は、実施の形態１で説明したとおりであり、実施の形態１と同様に形成する。但し、有機半導体膜２３の成膜方法としては、ソース、ドレイン電極２５による段差を軽減するため、スピンコート法を用いることがより好ましい。
【００６０】
次いで、図２（Ｃ）に示すように、第１基板Ｓ１のＳＡＭｓ膜１７と第２基板Ｓ２の有機半導体膜２３を対向させ、実施の形態１と同様にこれらの膜を圧着する。
【００６１】
次いで、図２（Ｄ）に示すように、第２基板Ｓ２を剥離する。なお、実施の形態１で説明したように、剥離を容易にするため、第２基板Ｓ２の表面の一部に剥離処理を施しておいてもよい。
【００６２】
次いで、有機半導体膜２３を島状にパターニングする等して、各ＴＦＴ間（素子間）を分離する。
【００６３】
このように、本実施の形態においても、ＳＡＭｓ膜１７と有機半導体膜２３とをそれぞれ異なる基板（Ｓ１、Ｓ２）上に形成するので、下地層の影響を受けず有機半導体膜２３の結晶性が向上する等、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００６４】
＜実施の形態３＞
実施の形態１および２においては、有機半導体膜２３の上にソース、ドレイン電極２５を形成する、いわゆる、トップコンタクト型としたが、有機半導体膜２３の下にソース、ドレイン電極２５を形成する、いわゆる、ボトムコンタクト型としてもよい。
【００６５】
図３は、本実施の形態の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。この図３を参照しながら、本実施の形態の薄膜トランジスタの製造方法について説明する。なお、実施の形態１等と同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。
【００６６】
図３（Ａ）に示すように、第１基板Ｓ１上に、実施の形態１と同様に、ゲート電極１３を形成し、さらに、その上部にゲート絶縁膜１５を形成する。
【００６７】
次いで、ゲート絶縁膜１５上に、ソース、ドレイン電極２５を形成する。例えば、ゲート絶縁膜１５上に、導電性膜を形成し、一定の距離離間した形状にパターニングすることによりソース、ドレイン電極２５を形成する。なお、ソース、ドレイン電極２５の材料や他の形成方法は、実施の形態１で説明したとおりである。
【００６８】
次いで、ソース、ドレイン電極２５間に、ＳＡＭｓ膜１７を形成する。ＳＡＭｓ膜１７の材料は、実施の形態１で説明したとおりである。また、その形成方法としては、インクジェット法により形成することが好ましい。この場合、ソース、ドレイン電極２５間（チャネル部）に、ＳＡＭｓ膜１７の材料溶液を吐出し、固化することにより形成する。
【００６９】
次いで、図３（Ｂ）に示すように、第２基板Ｓ２を準備し、その上部に、有機半導体膜２３を形成する。この有機半導体膜２３の材料や形成方法は、実施の形態１で説明したとおりである。
【００７０】
次いで、図３（Ｃ）に示すように、第１基板Ｓ１のＳＡＭｓ膜１７と第２基板Ｓ２の有機半導体膜２３を対向させ、実施の形態１と同様にこれらの膜を圧着する。但し、この場合、ソース、ドレイン電極２５とＳＡＭｓ膜１７との間に段差が低減されるよう、ソース、ドレイン電極２５とＳＡＭｓ膜１７の膜厚を同程度とすることが好ましい。例えば、ソース、ドレイン電極２５材料を低抵抗のものとし、その膜厚を薄く、ＳＡＭｓ膜１７と同程度とすることができる。
【００７１】
次いで、図３（Ｄ）に示すように、第２基板Ｓ２を剥離する。なお、実施の形態１で説明したように、剥離を容易にするため、第２基板Ｓ２の表面の一部に有機半導体膜２３と接着性の低い膜や処理を施しておいてもよい。
【００７２】
次いで、有機半導体膜２３を島状にパターニングする等して、各ＴＦＴ間（素子間）を分離する。
【００７３】
このように、本実施の形態においても、ＳＡＭｓ膜１７と有機半導体膜２３とをそれぞれ異なる基板（Ｓ１、Ｓ２）上に形成するので、下地層の影響を受けず有機半導体膜２３の結晶性が向上する等、実施の形態１等と同様の効果を奏する。
【００７４】
＜実施の形態４＞
実施の形態３におけるソース、ドレイン電極２５とＳＡＭｓ膜１７との段差の影響を軽減するため、あらかじめ第２基板Ｓ２の表面に凹凸を形成してもよい。
【００７５】
図４は、本実施の形態の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。この図４を参照しながら、本実施の形態の薄膜トランジスタの製造方法について説明する。なお、実施の形態３等と同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。
【００７６】
図４（Ａ）に示すように、第１基板Ｓ１上に、実施の形態３と同様に、ゲート電極１３を形成し、その上部に、ゲート絶縁膜１５を形成する。さらに、このゲート絶縁膜１５上に、ソース、ドレイン電極２５を形成し、ソース、ドレイン電極２５間に、ＳＡＭｓ膜１７を形成する。この際、ソース、ドレイン電極２５とＳＡＭｓ膜１７との膜厚の差に起因して段差Ｓｔ１ａが生じる。言い換えれば、第１基板Ｓ１のＳＡＭｓ膜１７部が、深さＳｔ１ａの凹部となっている。
【００７７】
次いで、図４（Ｂ）に示すように、上記段差Ｓｔ１ａに対応した段差Ｓｔ１ｂが形成された第２基板Ｓ２を準備する。即ち、第１基板Ｓ１のＳＡＭｓ膜１７と対向する領域に、高さＳｔ１ｂの凸部を有する第２基板Ｓ２を準備する。この凸部（凹部）は、例えば、プラズマエッチング法で形成することができる。
【００７８】
次いで、図４（Ｃ）に示すように、第２基板Ｓ２上に、有機半導体膜２３を形成する。この有機半導体膜２３の材料や形成方法は、実施の形態１で説明したとおりであるが、下地の第２基板Ｓ２の凹凸を反映する成膜方法（例えば、ＣＶＤ法など）が好ましい。
【００７９】
次いで、図４（Ｄ）に示すように、第１基板Ｓ１のＳＡＭｓ膜１７と第２基板Ｓ２の有機半導体膜２３を対向させ、実施の形態１と同様にこれらの膜を圧着する。この際、第１基板Ｓ１上の上記凹部と第２基板Ｓ２上の上記凸部が対応し、ＳＡＭｓ膜１７と有機半導体膜２３との密着性を向上させることができる。なお、段差Ｓｔ１ａとＳｔ１ｂとは、同じであることが最適であるが、同じである場合に限られない。段差Ｓｔ１ｂが少しでもあれば、段差Ｓｔ１ｂが０である場合と比較し相対的に密着性は向上する。
【００８０】
次いで、図４（Ｅ）に示すように、第２基板Ｓ２を剥離する。なお、実施の形態１で説明したように、剥離を容易にするため、第２基板Ｓ２の表面の一部に剥離処理を施しておいてもよい。
【００８１】
次いで、有機半導体膜２３を島状にパターニングする等して、ＴＦＴ間（素子間）を分離する。
【００８２】
このように、本実施の形態においても、ＳＡＭｓ膜１７と有機半導体膜２３とをそれぞれ異なる基板（Ｓ１、Ｓ２）上に形成するので、下地層の影響を受けず有機半導体膜２３の結晶性が向上する等の実施の形態１等で説明した効果を奏する。また、第２基板Ｓ２に段差を設けることで、第１基板Ｓ１の最上層に段差が生じていても密着性を向上させることができる。
【００８３】
なお、本実施の形態においては、第２基板Ｓ２側に段差を設けたが、第１基板Ｓ１表面に、あらかじめ、積層される膜の膜厚の和を相殺するような段差を設けてもよい。
【００８４】
即ち、第１基板Ｓ１自身に、第１基板Ｓ１の最上層までの各層の膜厚の和に対応する凹凸を設ける。例えば、膜厚の和が大きい箇所には凹部を形成し、最上層の表面の段差を軽減する。
【００８５】
＜実施の形態５＞
実施の形態２においては、第２基板Ｓ２を剥離し、ソース、ドレイン電極２５を露出させたが、第１基板Ｓ１を剥離し、ゲート電極１３を露出させてもよい。
【００８６】
図５は、本実施の形態の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。この図５を参照しながら、本実施の形態の薄膜トランジスタの製造方法について説明する。なお、実施の形態２と同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。
【００８７】
図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示すように、第１基板Ｓ１上に、実施の形態２と同様に、ゲート電極１３を形成し、その上部に、ゲート絶縁膜１５を形成した後、ＳＡＭｓ膜１７を形成する。また、第２基板Ｓ２上にソース、ドレイン電極２５を形成し、さらに、その上部に、有機半導体膜２３を形成する。次いで、第１基板Ｓ１のＳＡＭｓ膜１７と第２基板Ｓ２の有機半導体膜２３を対向させ、圧着する。
【００８８】
次いで、図５（Ｄ）に示すように、第１基板（剥離基板）Ｓ１を剥離し、ゲート電極１３を露出させる。なお、第１基板Ｓ１の剥離を容易にするために、実施の形態１で説明したように、剥離処理を施しておいてもよい。
【００８９】
次いで、有機半導体膜２３を島状にパターニングする等して、各ＴＦＴ間（素子間）を分離する。
【００９０】
このように、本実施の形態においても、ＳＡＭｓ膜１７と有機半導体膜２３とをそれぞれ異なる基板（Ｓ１、Ｓ２）上に形成するので、下地層の影響を受けず有機半導体膜２３の結晶性が向上する等、実施の形態１等と同様の効果を奏する。
【００９１】
＜実施の形態６＞
実施の形態５においては、第１基板Ｓ１上にあらかじめゲート電極１３を形成しているが、第１基板Ｓ１の剥離後、ゲート電極１３を形成してもよい。
【００９２】
図６は、本実施の形態の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。この図６を参照しながら、本実施の形態の薄膜トランジスタの製造方法について説明する。なお、実施の形態５等と同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。
【００９３】
図６（Ａ）に示すように、第１基板Ｓ１上に、ゲート絶縁膜１５を形成した後、ＳＡＭｓ膜１７を形成する。これらの膜は、実施の形態１等と同様に形成する。この場合、平坦な第１基板Ｓ１上に、ゲート絶縁膜１５およびＳＡＭｓ膜１７を形成するので、その表面の平坦性が向上する。また、実施の形態５と同様に、第２基板Ｓ２上にソース、ドレイン電極２５を形成し、さらに、その上部に、有機半導体膜２３を形成する（図６（Ｂ））。次いで、第１基板Ｓ１のＳＡＭｓ膜１７と第２基板Ｓ２の有機半導体膜２３を対向させ、圧着する（図６（Ｃ））。
【００９４】
次いで、図６（Ｄ）に示すように、第１基板Ｓ１を剥離し、ゲート絶縁膜１５を露出させる。なお、第１基板Ｓ１の剥離を容易にするために、実施の形態１で説明した剥離処理を第１基板Ｓ１に施しておいてもよい。さらに、この後、ゲート絶縁膜１５上にゲート電極１３を形成する。このゲート電極１３の材料や形成方法は、実施の形態１で説明したとおりである。
【００９５】
次いで、有機半導体膜２３を島状にパターニングする等して、各ＴＦＴ間（素子間）を分離する。
【００９６】
このように、本実施の形態においても、ＳＡＭｓ膜１７と有機半導体膜２３とをそれぞれ異なる基板（Ｓ１、Ｓ２）上に形成するので、下地層の影響を受けず有機半導体膜２３の結晶性が向上する等、実施の形態５等と同様の効果を奏する。
【００９７】
＜実施の形態７＞
実施の形態１〜６においては、第１基板Ｓ１と第２基板Ｓ２を対向させ圧着し、最上層同士の膜を接着させたが、第１基板Ｓ１と第２基板Ｓ２とを、ＴＦＴ形成領域（素子形成領域）の周囲において接着材料（接着部材）を用いて接着してもよい。
【００９８】
図７は、本実施の形態の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。この図７を参照しながら、本実施の形態の薄膜トランジスタの製造方法について説明する。なお、実施の形態１等と同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。
【００９９】
図７（Ｂ）に示すように、第１基板Ｓ１のＴＦＴ形成領域（ＴＦＴ−Ｒ、素子形成領域）に、実施の形態１と同様に、ゲート電極１３およびゲート絶縁膜１５を形成した後、ＳＡＭｓ膜１７を形成する。また、図７（Ａ）に示すように、第２基板Ｓ２のＴＦＴ形成領域（ＴＦＴ−Ｒ）に、有機半導体膜２３を形成する。
【０１００】
次いで、第１又は第２基板のＴＦＴ形成領域の周辺領域（Ｐ−Ｒ、素子形成領域以外の領域）に、接着剤として、例えば紫外線硬化樹脂を塗布し、第１基板Ｓ１のＳＡＭｓ膜１７と第２基板Ｓ２の有機半導体膜２３を接触させた状態で、紫外線を照射することにより樹脂を硬化させる（図７（Ｃ））。
【０１０１】
なお、図７中の２７および２９は、周辺領域（Ｐ−Ｒ）上の積層膜を示す。この積層膜は、ＴＦＴを構成する膜のいずれかと同じものであっても良いし、ＴＦＴの構成膜とは無関係の膜であってもよい。また、この積層膜２７又は２９は、接着材料の塗布を考慮し、ＴＦＴ形成領域（ＴＦＴ−Ｒ）の最上層より後退していることが望ましい。
【０１０２】
以上の工程により、ＳＡＭｓ膜１７と有機半導体膜２３の密着性を向上させることができる。特に、圧着し難いＳＡＭｓ膜１７と有機半導体膜２３の材料の組み合わせであっても、周辺領域（Ｐ−Ｒ）の接着剤により、接合強度を向上させることができる。なお、接着剤としては、上記の材料に限られず、他の材料を用いてもよい。
【０１０３】
次いで、実施の形態１と同様に、第２基板Ｓ２を剥離し、有機半導体膜２３を島状にパターニングする等して、各ＴＦＴ間（素子間）を分離する。次いで、有機半導体膜２３上にソース、ドレイン電極２５を形成する。
【０１０４】
なお、本実施の形態においては、実施の形態１の圧着工程に変えて、周辺領域（Ｐ−Ｒ）における接着工程を適用したが、実施の形態２〜６の圧着工程に変えて、周辺領域（Ｐ−Ｒ）における接着工程を適用してもよい。
【０１０５】
このように、本実施の形態においても、ＳＡＭｓ膜１７と有機半導体膜２３とをそれぞれ異なる基板（Ｓ１、Ｓ２）上に形成するので、下地層の影響を受けず有機半導体膜２３の結晶性が向上する等の実施の形態１等で説明した効果を奏する。さらに、周辺領域（Ｐ−Ｒ）に接着剤を用いることにより、ＴＦＴの構造体中に接着剤を残存させることなく、ＳＡＭｓ膜１７と有機半導体膜２３との密着性を向上させることができる。言い換えれば、接着を行うため、自己組織化単分子膜と有機半導体膜と間に接着材料が介在することがなく、装置特性を向上させることができる。
【０１０６】
＜電気光学装置および電子機器＞
図８は、薄膜トランジスタを用いた電気光学装置（表示装置）の構成例を示す回路図である。図８に示すように、表示装置は、表示領域（１ａ）内にマトリクス状に配置された複数の画素を有する。この画素は、配線（Ｌ）とゲート電極線（Ｇ）との交点に配置されている。また、各画素は、画素電極（ＰＥ）および薄膜トランジスタ（Ｔ）を有している。例えば、配線（Ｌ）は、Ｘドライバにより駆動され、また、ゲート電極線（Ｇ）は、Ｙドライバにより駆動される。１ｂは、駆動回路領域である。
【０１０７】
例えば、上記実施の形態のＴＦＴは、各画素を構成する薄膜トランジスタ（Ｔ）として、また、上記ＸドライバやＹドライバのような、画素を駆動するための駆動回路の構成素子として用いられる。
【０１０８】
図８において、例えば、実施の形態７で説明した周辺領域Ｐ−Ｒは、例えば、表示領域（１ａ）の周囲や、駆動回路領域（１ｂ）の周囲（図８中の斜線部）となる。
【０１０９】
次に、前述の電気光学装置が使用される電子機器について説明する。図９に、電気光学装置を用いた電子機器の例を示す。
【０１１０】
図９（Ａ）は携帯電話への適用例であり、図９（Ｂ）は、ビデオカメラへの適用例である。また、図９（Ｃ）は、テレビジョンへ（ＴＶ）の適用例であり、図９（Ｄ）は、ロールアップ式テレビジョンへの適用例である。
【０１１１】
図９（Ａ）に示すように、携帯電話５３０には、アンテナ部５３１、音声出力部５３２、音声入力部５３３、操作部５３４および電気光学装置（表示部）５００を備えている。この電気光学装置に、本発明のＴＦＴや表示装置を使用（適用）することができる。
【０１１２】
図９（Ｂ）に示すように、ビデオカメラ５４０には、受像部５４１、操作部５４２、音声入力部５４３および電気光学装置（表示部）５００を備えている。この電気光学装置に、本発明のＴＦＴや表示装置を使用することができる。
【０１１３】
図９（Ｃ）に示すように、テレビジョン５５０は、電気光学装置（表示部）５００を備えている。この電気光学装置に、本発明のＴＦＴや表示装置を使用することができる。なお、パーソナルコンピュータ等に用いられるモニタ装置（電気光学装置）にも本発明のＴＦＴや表示装置を使用することができる。
【０１１４】
図９（Ｄ）に示すように、ロールアップ式テレビジョン５６０は、電気光学装置（表示部）５００を備えている。この電気光学装置に、本発明のＴＦＴや表示装置を使用することができる。
【０１１５】
なお、電気光学装置を有する電子機器としては、上記の他、表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、電子手帳、電光掲示板、宣伝広告用ディスプレイなどがある。
【０１１６】
また、上記実施の形態を通じて説明された実施例や応用例は、用途に応じて適宜に組み合わせて、又は変更若しくは改良を加えて用いることができ、本発明は上述した実施の形態の記載に限定されるものではない。
【０１１７】
例えば、上記実施の形態においては、基板としてガラス基板を用いたが、樹脂基板などの他の基板を用いてもよい。また、基板の剥離後、剥離面に他の膜を形成する必要がない場合には、ＴＦＴの上下に基板を残存させてもよい。また、上記実施の形態においては、半導体装置としてＴＦＴを例に説明したが、ＴＦＴ以外のＳＡＭｓ膜を用いた半導体装置に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】実施の形態１の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。
【図２】実施の形態２の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。
【図３】実施の形態３の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。
【図４】実施の形態４の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。
【図５】実施の形態５の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。
【図６】実施の形態６の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。
【図７】実施の形態７の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法を示す工程断面図である。
【図８】薄膜トランジスタを用いた電気光学装置（表示装置）の構成例を示す図である。
【図９】電気光学装置を用いた電子機器の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１ａ…表示領域、１ｂ…駆動回路領域、１３…ゲート電極、１５…ゲート絶縁膜、１７…ＳＡＭｓ膜、２３…有機半導体膜、２５…ソース、ドレイン電極、２７、２９…積層膜、５００…電気光学装置、５３０…携帯電話、５３１…アンテナ部、５３２…音声出力部、５３３…音声入力部、５３４…操作部、５４０…ビデオカメラ、５４１…受像部、５４２…操作部、５４３…音声入力部、５５０…テレビジョン、５６０…ロールアップ式テレビジョン、Ｇ…ゲート電極線、Ｌ…配線、ＰＥ…画素電極、Ｐ−Ｒ…周辺領域、Ｓ１…第１基板、Ｓ２…第２基板、Ｓｔ１ａ、Ｓｔ１ｂ…段差、Ｔ…薄膜トランジスタ、ＴＦＴ−Ｒ…ＴＦＴ形成領域
【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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