(57)【要約】  ボトムゲート型のトランジスタの製造方法であって、ゲート電極を有する基板１０に設けられた絶縁体層２０上に、第一の金属層３２を形成する工程と、第一の金属層３２上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法によって第一の金属層３２をパターニングする工程と、パターニングされた第一の金属層３２上に形成されている酸化膜２６を除去する酸化膜除去工程と、第一の金属層３２の上に第二の金属層４２を形成することで、ソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、を含む、トランジスタの製造方法の提供。
2020031404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトムゲート型のトランジスタの製造方法であって、
ゲート電極を有する基板に設けられた絶縁体層上、又は、ゲート電極と絶縁体層を有する基板に設けられた半導体層上に、第一の金属層を形成する工程と、
前記第一の金属層上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法によって前記第一の金属層をパターニングする工程と、
パターニングされた前記第一の金属層上に形成されている酸化膜を除去する酸化膜除去工程と、
酸化膜除去工程の後、前記第一の金属層の上に第二の金属層を形成することによって、ソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、
を含む、トランジスタの製造方法。
【請求項２】
前記第一の金属層をパターニングする工程の後に、前記基板を乾燥させる乾燥工程を行い、
前記乾燥工程の後に、前記酸化膜除去工程を行う、
請求項１に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項３】
前記第一の金属層は、第一の無電解めっきにより形成する、
請求項１又は２に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項４】
前記第二の金属層は、第二の無電解めっきにより形成する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項５】
前記第一の金属層の金属材料が、ニッケル−リンである、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項６】
前記第二の金属層の金属材料が、金である、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項７】
前記第二の金属層に用いる金属材料の仕事関数と、前記半導体層の形成材料において電子移動に用いる分子軌道のエネルギー準位とのエネルギー準位差は、前記第一の金属層に用いる金属材料の仕事関数と、前記分子軌道のエネルギー準位とのエネルギー準位差よりも小さい、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項８】
前記酸化膜除去工程において、パターニングされた前記第一の金属層を酸性溶液に接触させることで前記酸化膜を除去する、
請求項１〜７のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項９】
前記半導体層が有機半導体からなる、請求項１〜８のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項１０】
トップゲート型のトランジスタの製造方法であって、
基板上、又は、基板に設けられた半導体層上に、第一の金属層を形成する工程と、
前記第一の金属層上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法によって前記第一の金属層をパターニングする工程と、
パターニングされた前記第一の金属層上に形成されている酸化膜を除去する酸化膜除去工程と、
前記酸化膜除去工程の後、前記第一の金属層の上に第二の金属層を形成することによって、ソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、
を含む、トランジスタの製造方法。
【請求項１１】
前記第一の金属層をパターニングする工程の後に、前記基板を乾燥させる乾燥工程を行い、
前記乾燥工程の後に、前記酸化膜を除去する工程を行う、
請求項１０に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項１２】
前記第一の金属層は、第一の無電解めっきにより形成する、
請求項１０又は１１に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項１３】
前記第二の金属層は、第二の無電解めっきにより形成する、
請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項１４】
前記第一の金属層の金属材料が、ニッケル−リンである、
請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項１５】
前記第二の金属層の金属材料が、金である、
請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項１６】
前記第二の金属層に用いる金属材料の仕事関数と、前記半導体層の形成材料において電子移動に用いる分子軌道のエネルギー準位とのエネルギー準位差は、前記第一の金属層に用いる金属材料の仕事関数と、前記分子軌道のエネルギー準位とのエネルギー準位差よりも小さい、
請求項１０〜１５のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項１７】
前記酸化膜除去工程において、パターニングされた前記第一の金属層を酸性溶液に接触させることで前記酸化膜を除去する、
請求項１０〜１６のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【請求項１８】
前記半導体層が有機半導体からなる、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載のトランジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランジスタの製造方法に関する。本発明は2018年8月8日に出願された日本国特許の出願番号2018-148987の優先権を主張し、文献の参照による織り込みが認められる指定国については、その出願に記載された内容は参照により本出願に織り込まれる。
【背景技術】
【０００２】
トランジスタは、半導体素子の一種として使用されている。トランジスタは、その構造面から、ゲート電極が半導体層の下側に配置される構造であるボトムゲート型、ゲート電極が半導体層の上側に配置される構造であるトップゲート型等に分類することができる。【０００３】
これに関する技術として、特許文献１には、ボトムゲート型の薄膜トランジスタであって、基板と、ゲート電極配線と、ゲート絶縁膜と、チャネルとなる第１の半導体層と、第１及び第２のコンタクト層となる第２の半導体層と、ソース又はドレイン電極配線とを有し、ソース又はドレイン電極配線に対して露出する第２の半導体層の露出部に、絶縁性半導体層が形成されている構成が開示されている。良好なトランジスタ性能を得るため、例えば、半導体層とソース・ドレイン電極との間の接触抵抗は低いことが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１０５８７３号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明の第一の態様は、ボトムゲート型のトランジスタの製造方法であって、ゲート電極を有する基板に設けられた絶縁体層上、又は、ゲート電極と絶縁体層を有する基板に設けられた半導体層上に、第一の金属層を形成する工程と、第一の金属層上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法によって第一の金属層をパターニングする工程と、パターニングされた第一の金属層上に形成されている酸化膜を除去する酸化膜除去工程と、第一の金属層の上に第二の金属層を形成することによって、ソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、を含む、トランジスタの製造方法である。
【０００６】
本発明の第二の態様は、トップゲート型のトランジスタの製造方法であって、基板上、又は、基板に設けられた半導体層上に、第一の金属層を形成する工程と、第一の金属層上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法によって第一の金属層をパターニングする工程と、パターニングされた第一の金属層上に形成されている酸化膜を除去する酸化膜除去工程と、第一の金属層の上に第二の金属層を形成することによって、ソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、を含む、トランジスタの製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１（Ａ）〜（Ｄ）は、本実施形態に係るボトムゲート型のトランジスタの製造方法の説明に供する概念図であり、基板上にゲート電極を形成する工程を示す概念図である。
【図２】図２（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態に係るボトムゲート型のトランジスタの製造方法の説明に供する概念図であり、基板上に絶縁体層を形成する工程を示す概念図である。
【図３】図３（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態に係るボトムゲート型のトランジスタの製造方法の説明に供する概念図であり、酸化膜を除去する工程を示す概念図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係るボトムゲート型のトランジスタの製造方法の説明に供する概念図であり、無電解めっきを行う工程を示す概念図である。
【図５】図５（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態に係るボトムゲート型のトランジスタの製造方法の説明に供する概念図であり、フォトリソグラフィを行う工程を示す概念図である。
【図６】図６（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態に係るボトムゲート型のトランジスタの製造方法の説明に供する概念図であり、無電解金めっきを行う工程を示す概念図である。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係るボトムゲート型のトランジスタの製造方法の説明に供する概念図であり、半導体層のパターニングを行う工程を示す概念図である。
【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係るボトムゲート型のトランジスタの製造方法の説明に供する概念図であり、半導体層のパターニングを行う工程を示す概念図である。
【図９】図９（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態に係るトップゲート型のトランジスタの製造方法の説明に供する概念図であり、無電解めっきを行う工程を示す概念図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態に係るトップゲート型のトランジスタの製造方法の説明に供する概念図であり、フォトリソグラフィを行う工程を示す概念図である。
【図１１】図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態に係るトップゲート型のトランジスタの製造方法の説明に供する概念図であり、基板上に半導体層を形成する工程を示す概念図である。
【図１２】図１２（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係るトップゲート型のトランジスタの製造方法の説明に供する概念図であり、フォトリソグラフィを行う工程を示す概念図である。
【図１３】図１３（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係るトップゲート型のトランジスタの製造方法の説明に供する概念図であり、基板上に金属膜を形成する工程を示す概念図である。
【図１４】図１４は、実施例のトランジスタの伝達特性を示すグラフである。
【図１５】図１５は、実施例のトランジスタの出力特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための形態（以下、単に「本実施形態」という。）について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。また、以下の実施形態においては便宜上その必要があるときは、各実施形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部又は全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【０００９】
また、以下の実施形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む。）に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。さらに、以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む。）は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことはいうまでもない。
【００１０】
同様に、以下の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値及び範囲についても同様である。
【００１１】
さらに、実施形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００１２】
＜ボトムゲート型のトランジスタの製造方法＞
第１の実施形態は、ボトムゲート型のトランジスタの製造方法であり、
（１）ゲート電極を有する基板に設けられた絶縁体層上、又は、ゲート電極（Ｇ電極）と絶縁体層を有する基板に設けられた半導体層上に、第一の金属層を形成する工程と、
（２）第一の金属層上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法によって第一の金属層をパターニングする工程と、
（３）パターニングされた第一の金属層上に形成されている酸化膜を除去する酸化膜除去工程と、
（４）酸化膜除去工程の後、第一の金属層の上に第二の金属層を形成することによって、ソース電極（Ｓ電極）及びドレイン電極（Ｄ電極）を形成する工程と、
を含むものである。
【００１３】
以下は、（１）工程について、ゲート電極を有する基板に設けられた絶縁体層上に、第一の金属層として、金属膜１２を形成させる場合（ボトムゲート−ボトムコンタクト型トランジスタ）を一例として説明するが、以下に示す方法に準拠して、ゲート電極と絶縁体層を有する基板に設けられた半導体層上に、第一の金属層を形成する場合（ボトムゲート−トップコンタクト型トランジスタ）も実施することができる。
【００１４】
図１〜図８は、本実施形態に係るボトムゲート型のトランジスタの製造方法の説明に供する概念図である。
【００１５】
図１（Ａ）〜（Ｄ）は、基板１０上にゲート電極を形成する工程を示す概念図である。
【００１６】
（（１）工程）
まず、基板１０上に、後にゲート電極を構成する金属膜１２を形成する。基板１０は、光透過性を有するものでもよいし、光透過性を有しないものでもよい。基板１０の材料としては、例えば、ガラス、石英ガラス、シリコン、窒化ケイ素、ステンレス鋼等の無機物や、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂等の有機物が挙げられる。
【００１７】
また、いわゆるロール・ツー・ロールプロセスに対応する可撓性の基板を用いる場合、基板１０の厚みや剛性（ヤング率）は、露光装置等の搬送路を通る際に、基板１０に座屈による折れ目や非可逆的なシワが生じないような範囲であればよく、基板１０の材料として、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ポリイミド等が好ましい。そして、基板１０の厚みは、２５μｍ〜２００μｍであることが好ましい。
【００１８】
基板１０は、これに施される処理において熱を受ける場合があるため、熱膨張係数が顕著に大きくない材質からなるものを選定することが好ましい。例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合することによって熱膨張係数を抑えることができる。無機フィラーは、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素等でもよい。
【００１９】
また、基板１０は、フロート法等で製造された厚さ１００μｍ程度の極薄ガラスの単層体であってもよいし、この極薄ガラスに上記の樹脂フィルム、箔等を貼り合わせた積層体であってもよい。
【００２０】
金属膜１２の材料としては、基板１０上に形成可能な材料であればよく、例えば、銅、金、ニッケル、アルミニウム等が挙げられる。基板１０上への形成は、特に限定されず、例えば、蒸着、めっき、スパッタ等の方法によって行うことができる（図１（Ａ）参照）。金属膜１２をめっきにより形成させる場合、無電解めっきで行うことができる。金属膜１２は、後述するゲート電極を構成するものとなる。
【００２１】
（（２）工程）
次に、図１（Ｂ）に示すように、金属膜１２の上にポジ型のレジスト１４を形成する。レジスト１４は、金属膜１２上にフォトレジスト材料を塗布して、プリベークすることで形成することができる。続いて、レジスト１４の上に、所定のパターンに対応して開口部１８が形成されたマスク１６を配置する。このとき、マスク１６はレジスト１４に接触して配置してよいし、レジスト１４に接触させず所定の空隙を設けて配置してもよい。そして、マスク１６を介して紫外線光（ＵＶ光）を照射することでレジスト１４を露光する。
【００２２】
そして、現像液（例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等）に浸漬することで、図１（Ｃ）に示すように、ＵＶ光が照射された部分（露光された部分）のレジスト１４が溶解除去される。
【００２３】
その後、金属膜１２にエッチング液を接触させることで、レジスト１４が形成されていない部分の金属膜１２を除去する。そして、残っているレジスト１４にＵＶ光を照射し、再び現像液に接触させることで基板上からレジスト１４を除去する。これにより、図１（Ｄ）に示すように、ゲート電極に応じた所定のパターンとなるよう形成された金属膜１２が得られる。なお、レジスト１４を除去した後は、残存する現像液を除去するための乾燥工程行ってもよい。なお、この乾燥工程は、熱処理による乾燥であってよいし、自然乾燥であってもよい。
【００２４】
図２（Ａ）〜（Ｃ）は、基板１０上に絶縁体層２０を形成する工程を示す概念図である。
【００２５】
続いて、図２（Ａ）に示すように、絶縁体層２０を基板１０上に形成する。絶縁体層２０は、例えば、絶縁性を有する光硬化型樹脂から構成される。このような光硬化型樹脂としては、例えば、ＵＶ光硬化型アクリル樹脂、ＵＶ光硬化型エポキシ樹脂、ＵＶ光硬化型エン・チオール樹脂、ＵＶ光硬化型シリコーン樹脂等が挙げられる。光硬化型樹脂を用いることで、ＵＶ光の照射によって絶縁体層２０のパターニングを行うこともできる。なお、絶縁体層２０の材料として、光硬化型樹脂に限らず熱硬化型樹脂を用いてもよいし、樹脂材料に限らず、酸化膜等を用いてもよいが、以降、光硬化型樹脂を用いて絶縁体層２０を形成する場合について説明する。
【００２６】
その後、図２（Ｂ）に示すように、絶縁体層２０上に、所定のパターンが形成されたマスク２２（絶縁体層２０を形成したい領域に開口部２４を対応させたマスク）を介して絶縁体層２０にＵＶ光を照射する。その結果、ＵＶ光が照射された領域（絶縁体層２０を形成したい領域）の絶縁体層２０が硬化する。このようなマスクを用いることで、絶縁体層２０を選択的に硬化させることができるが、直描型の露光装置により、ＵＶ光を選択的に直接照射することで絶縁体層２０を硬化させてもよい。なお、ＵＶ光を照射した後、ＵＶ光が照射された領域の化学反応を促進させるための熱処理を加えると一層好適である。
【００２７】
そして、図２（Ｃ）に示すように、ＵＶ光が照射されていない部分を現像液で溶解除去することで、マスク開口部２４に対応したパターンの絶縁体層２０が形成される。つまり、ＵＶ光が照射されて硬化した部分の絶縁体層２０が残る。現像後は、必要に応じてさらに熱処理（ポストベーク）を行ってもよい。これにより現像液の残存を抑制することができ、絶縁体層２０の性能を安定化することができる。
【００２８】
以上の工程により、ゲート電極となる金属膜１２上に絶縁体層２０を形成することができる。なお、ゲート電極（Ｇ電極）とソース・ドレイン電極（ＳＤ電極）との間での電流のリークを抑制する観点から、絶縁体層２０の厚みは、数１００ｎｍであることが好ましい。絶縁体層２０の厚みは、樹脂の濃度や塗布条件により制御することができる。また、絶縁体層２０を、光硬化型樹脂や熱硬化型樹脂等の材料を印刷法等のパターニングによって形成することも可能である。そのため、絶縁性を有している塗布可能な材料であれば適用可能である。
【００２９】
図３（Ａ）〜（Ｃ）は、酸化膜を除去する工程を示す概念図である。
【００３０】
（（３）工程）
ここで、図３（Ａ）に示すように、酸化膜２６が絶縁体層２０の開口部等に形成される場合がある。そこで、図３（Ｂ）に示すように、絶縁体層２０及び基板１０の表面にめっき下地膜２８を形成した後に、図３（Ｃ）に示すように、酸化膜２６を除去する。
【００３１】
まず、絶縁体層２０及び基板１０の表面にめっき下地膜２８を形成する。めっき下地膜２８は、後述する無電解めっき工程を容易にするものである。めっき下地膜２８は、例えば、１級アミノ基又は２級アミノ基を有するシランカップリング剤（アミン分子）に溶媒を加えたアミン溶液を塗布することによって、形成することができる。すなわち、この場合のめっき下地膜２８は、アミン系シランカップリング剤を含むものである。このようなめっき下地膜２８は、後述するめっき触媒を良好に捕捉することができる。
【００３２】
塗布の方法としては、スピンコート、ディップコート、スプレーコート、ロールコート、刷毛塗り、フレキソ印刷、スクリーン印刷等の通常知られた方法を用いることができる。塗布後、熱処理により溶媒を揮発させてめっき下地膜２８を形成する。
【００３３】
続いて、酸化膜２６を除去する。酸化膜２６は、上述した金属膜１２の酸化膜であり、開口部等の表面に形成されてしまうものである。例えば、金属膜１２として銅膜を用いた場合、開口部等に酸化銅が形成されてしまう。通常の製造工程において、ポストベークや、めっき処理後や洗浄後の乾燥処理等を行うことがあるが、こういった処理での加熱によって酸化膜２６が形成されると考えられる。そのため、上述した工程においては、図２（Ｃ）で絶縁体層２０を形成した後のポストベークによって酸化膜２６が生成しうる。
【００３４】
かかる酸化膜２６は、金属のイオン化を難化させるものであり、後述するめっき工程においてめっきを妨げる原因となる。そこで、酸化膜２６を予め除去しておくことで、良好なめっきの析出が可能となり、動作安定性に優れるトランジスタを得ることができる。なお、本実施形態における酸化膜２６には、いわゆる不導態被膜等も包含され、このような被膜も酸化膜除去工程の対象となりうる。
【００３５】
酸化膜２６の除去は、例えば、酸洗浄等の化学的手法により除去する方法、研磨等の物理的手法により除去する方法等を採用することができる。これらの中でも、化学的手法により除去する方法が好ましく、酸洗浄による方法がより好ましい。酸洗浄の場合、目的とする酸化膜を溶解し、かつ、他の基板上成分を浸食しないものを洗浄液として用いることが好ましい。
【００３６】
酸化膜２６を除去する酸洗浄工程は、例えば、基板１０を脱脂洗浄や水洗いした後、酸洗浄液に浸漬させ、その後に水洗い、中和処理、乾燥処理等を行うことで実施できる。酸洗浄液としては、ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液、硫酸等の酸性溶液等を使用できる。これらの中でも、溶解性の観点から、ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液が好ましい。図３（Ｃ）に示すように、酸化膜２６を除去すると、酸化膜２６の上に形成されていためっき下地膜も同時に除去される。
【００３７】
図４（Ａ）、（Ｂ）は、無電解めっきを行う工程を示す概念図である。
【００３８】
まず、図４（Ａ）に示すように、めっき下地膜２８の上にめっき触媒３０を付与する。めっき触媒３０は、無電解めっきに用いる触媒であり、例えば、パラジウム（Ｐｄ）等を用いることができる。例えば、めっき触媒３０としてパラジウムを用いる場合、パラジウムを含む触媒溶液をめっき触媒３０としてめっき下地膜２８の上に付与することができる。
【００３９】
続いて、図４（Ｂ）に示すように、めっき触媒３０の上に、第一の金属層として無電解めっき膜３２を形成する。無電解めっき膜３２の具体例としては、無電解ニッケルめっき、無電解銅めっき等が挙げられる。無電解ニッケルめっきを行う場合、ニッケル−リン（Ｎｉ−Ｐ）めっき、ニッケルボラン（Ｎｉ−Ｂ）めっき、その他複合めっき等を採用できる。例えば、ニッケル−リン等の無電解めっき液に基板全体を浸漬することにより、めっき触媒３０の表面に金属イオンを還元して析出させることができる。図４（Ｂ）に示すように無電解めっき膜３２を形成した後は、残存している無電解めっき液を乾燥させるための熱処理を行ってもよい。
【００４０】
なお、上述したとおり、酸化膜２６の除去にともない、酸化膜２６の上に形成されていためっき下地膜も同時に除去されている。したがって、めっき触媒３０の付与は、金属膜１２（例えば、銅膜）の露出部分にめっき下地膜がない状態で行われる。しかし、例えば、めっき触媒３０としてパラジウム（Ｐｄ）を用いる場合、接触する銅（Ｃｕ）がパラジウム（Ｐｄ）よりもイオン化傾向が大きく、銅膜上にパラジウムを良好に付着させることができるので、めっき下地膜がなくとも露出した金属膜１２上にめっき触媒３０を付与可能である。したがって、続く無電解めっき工程において、金属膜１２の露出部分にも無電解めっき膜３２を良好に形成することができる。また、金属膜１２がめっき触媒よりもイオン化傾向が小さい材質の場合、金属膜１２の露出部分にめっき下地膜２８を形成しなければめっき触媒３０の付与が困難となるが、そのような材料（例えば、金）を用いると、熱処理が行われたとしても金属膜１２上に酸化膜２６は形成されないので、ここでの酸化膜除去工程は不要である。したがって、金等の材料で金属膜１２が形成されている場合は、全面にめっき触媒３０が付与された後、そのまま無電解めっき工程を行えばよい。
【００４１】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は、フォトリソグラフィを行う工程を示す概念図である。
【００４２】
まず、図５（Ａ）に示すように無電解めっき膜３２の上に、ポジ型のレジスト３４を形成し、その上に、所定のパターンに対応して開口部３８が形成されたマスク３６（無電解めっき膜３２を形成したい領域にマスク３６を対応させたマスク）を介してＵＶ光を照射する。その結果、ＵＶ光が照射された領域（無電解めっき膜３２を除去したい領域）のレジスト３４が現像液に対して可溶となる。
【００４３】
そして、図５（Ｂ）に示すように、ＵＶ光が照射された部分を現像液で溶解除去することで、マスク３６に応じた所定のパターンが形成されたレジスト３４が形成される。
【００４４】
次いで、無電解めっき膜３２にエッチング液を接触させることで、レジスト３４が形成されていない部分の無電解めっき膜３２を除去する。そして、残っているレジスト３４にＵＶ光を照射し、再び現像液に接触させることで基板上からレジスト３４を除去する。これにより、図５（Ｃ）に示すように、ゲート電極に電圧を印加する配線、ソース電極、ドレイン電極のそれぞれに対応する無電解めっき膜３２ａ、３２ｂ、３２ｃを得ることができる。なお、レジスト３４を除去した後は、残存する現像液を乾燥させるための熱処理を行ってもよい。
【００４５】
以上の工程により、ゲート電極に電圧を印加する配線と、ソース・ドレイン電極を基板１０の上に形成することができる。フォトリソグラフィにおいては、光硬化型樹脂や熱硬化型樹脂等の材料を印刷法等のパターニングによって形成することも可能である。
【００４６】
図６（Ａ）〜（Ｃ）は、無電解めっき膜３２ａ、３２ｂ、３２ｃに無電解金めっきを行う工程を示す概念図である。
【００４７】
図６（Ａ）に示すように、めっき無電解めっき膜３２ａ、３２ｂ、３２ｃの表面には酸化膜４０が形成されている。酸化膜４０は、上述の図４（Ｂ）において無電解めっき膜３２を形成した後、残存している無電解めっき液を乾燥させるための熱処理を行った場合に形成されうる。また、酸化膜４０は、図５（Ｃ）において、レジスト３４を除去した後、残存している現像液を乾燥させるための熱処理を行った場合に形成されうる。酸化膜４０は、無電解金めっきを妨げる原因となるため、図６（Ｂ）に示すように、酸化膜４０を除去する。
【００４８】
酸化膜４０の除去は、上述した酸化膜２６の除去と同様の手法を用いることができる。すなわち、酸洗浄等の化学的手法や砥石研磨等の物理的手法を採用できる。これらの中でも、化学的手法が好ましく、酸洗浄がより好ましい。酸洗浄の場合、目的とする酸化膜を溶解し、かつ、他の基板上成分を浸食しないものを洗浄液として用いることが好ましい。
【００４９】
酸化膜４０を除去する酸洗浄工程は、上述した酸化膜２６の除去と同様に、脱脂洗浄、水洗い、酸洗浄液への浸漬、その後の水洗い、中和処理、乾燥処理等によって行うことができる。酸化膜４０の除去に用いる酸洗浄液としては、ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液、硫酸等が好ましい。
【００５０】
（（４）工程）
続いて、基板１０を置換金めっき浴に浸漬させた後、還元金めっき浴に浸漬させることで、図６（Ｃ）に示すように、無電解めっき膜３２ａ、３２ｂ、３２ｃの表面を無電解金めっき膜４２で被覆する。すなわち、ソース電極は無電解めっき膜３２ｂとその上に形成された無電解金めっき膜４２とで構成され、ドレイン電極は無電解めっき膜３２ｃとその上に形成された無電解金めっき膜４２とで構成される。 
【００５１】
第二の金属層（無電解金めっき膜４２）に用いる金属材料の仕事関数と、半導体層４４の形成材料において電子移動に用いる分子軌道のエネルギー準位とのエネルギー準位差は、第一の金属層（無電解めっき膜３２）に用いる金属材料の仕事関数と、分子軌道のエネルギー準位とのエネルギー準位差よりも小さいことが好ましい。
【００５２】
電極を構成する金属材料の仕事関数と、有機半導体等の半導体のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital：最高占有軌道）（またはＬＵＭＯ（Lowest Unoccupied Molecular Orbital：最低非占有軌道）準位との差から、半導体を金属配線との間の接触抵抗（ショットキー抵抗）を生じるところ、上述した条件を満たすことで、かかる接触抵抗を抑制することができる。
【００５３】
ここで、特に断りがない限り、本明細書において「半導体層の形成材料において電子移動に用いる分子軌道のエネルギー準位」とは、半導体層がｐ型半導体である場合は、ＨＯＭＯのエネルギー準位であり、半導体層がｎ型半導体である場合は、ＬＵＭＯのエネルギー準位を指すものとする。
【００５４】
上述の観点からの好適例としては、例えば、ペンタセン等のＨＯＭＯ準位の高い有機半導体層をソース・ドレイン電極の表面に形成する場合は、表面が金で被覆されたソース電極及びドレイン電極を用いることが挙げられる。ここでは、一例として、金で被覆する場合を例示したが、有機半導体材料のＨＯＭＯ／ＬＵＭＯ準位に適した仕事関数を持つ金属材料で被覆すればよい。
【００５５】
以上の工程により、ソース・ドレイン電極を形成する。この方法によれば、トランジスタ作製途中の熱処理工程で形成されうる金属上の酸化膜を除去することができるため、当該金属上に良好に無電解めっきを行うことができる。
【００５６】
なお、上述の態様では、工程上、無電解めっき膜３２ａ（ゲート電極に電圧を印加する配線）にも無電解金めっき膜４２が形成されているが、無電解金めっき膜４２は、ソース・ドレイン電極と半導体層との接触抵抗を下げるために設けられた構成であり、必ずしも無電解めっき膜３２ａ上に設けられなくともよい。
【００５７】
図７（Ａ）、（Ｂ）、図８（Ａ）、（Ｂ）は、半導体層のパターニングを行う工程を示す概念図である。
【００５８】
（半導体層４４の形成）
まず、図７（Ａ）に示すように、金属膜１２（ゲート電極）、絶縁体層２０、無電解めっき膜３２（ソース・ドレイン電極）が形成された基板１０上に、半導体層４４を形成する。
【００５９】
半導体層４４は、有機半導体であってよいし、無機半導体であってもよい。半導体層４４が有機半導体層である場合、例えば、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、ペンタセン、ルブレン、テトラセン、６,１３−ビス(トリイソプロピルシリルエチニル)ペンタセン（ＴＩＰＳペンタセン）等の可溶性ペンタセン、ポリ(３−ヘキシルチオフェン−２，５−ジイル)（Ｐ３ＨＴ）等の有機半導体ポリマー、Ｃ６０等のフラーレン類等を材料として用いることができる。
【００６０】
これらの中でも、トルエンのような有機溶媒に可溶であり、湿式工程で有機半導体層を形成可能である観点から、ＴＩＰＳペンタセン等の可溶性ペンタセンや、Ｐ３ＨＴ等の有機半導体ポリマーが好ましい。これらの有機半導体の材料を有機溶媒（トルエン等）に溶解した有機半導体溶液を、基板１０上に塗布した後、加熱して溶媒を蒸発（揮発）させることにより、容易に有機半導体層を形成することができる。有機半導体層の形成は、湿式法、昇華法、転写法等を採用できる。以下、半導体層４４として有機半導体を用いた場合の態様について説明する。
【００６１】
（感光性水溶樹脂層４６の形成）
続いて、感光性水溶樹脂層４６を半導体層４４の上に形成する。ここで、感光性水溶樹脂層４６の形成工程の一例を説明する。まず、第１の樹脂と、第１の樹脂をＵＶ光によって硬化させる光重合開始剤（第１の光重合開始剤）と、第１の樹脂及び光重合開始剤を溶解する第１の溶媒とを含む第１保護層溶液（第１の溶液）を塗布し、半導体層４４の表面に感光性水溶樹脂層４６を形成する。
【００６２】
半導体層４４が有機半導体層である場合、そのパターン形成において有機溶媒を使用すると有機半導体層も有機溶媒に侵されてしまう場合がある。なぜなら、有機半導体層を構成する有機半導体ポリマー等は有機溶媒等に可溶であるためである。このような観点から、パターン形成においては、上述した感光性水溶樹脂層４６を用いることが好ましい。感光性水溶樹脂層４６は水溶性であるため、光照射後のパターン除去を、有機溶媒ではなく、水溶性溶媒（例えば、上述の第一の溶媒参照）を用いて行うことができるため、有機半導体層が侵されることを防ぐことができ、精密なパターン形成が可能となる。また、同様の観点から、フッ素系溶媒に対する溶解性を有する感光性樹脂を用いることもできる。したがって、第１の樹脂としては、例えば、水又はフッ素系溶媒に対する溶解性を有する樹脂（水溶性樹脂、フッ素系溶媒溶解性樹脂）を用いることができ、第１の溶媒としては、例えば、水、フッ素系溶媒等を用いることができる。
【００６３】
第１の樹脂として水溶性樹脂、第１の溶媒として水を用いた場合の感光性水溶樹脂層４６の水接触角は、例えば、６２度である。なお、第１の樹脂又は第１の溶媒が光重合開始剤の性質を有する場合は、感光性水溶樹脂層４６を形成する溶液は、光重合開始剤を含まなくてもよい。
【００６４】
そして、図７（Ｂ）に示すように、所定のパターンに対応して開口５０が形成されたマスク４８を介して、感光性水溶樹脂層４６にＵＶ光を照射する。その結果、ＵＶ光が照射された領域（半導体層４４を残したい領域）の感光性水溶樹脂層４６が硬化する。上述のマスクを用いることで、感光性水溶樹脂層４６を選択的に硬化させることができるが、直描型の露光装置により、ＵＶ光を選択的に直接照射することで感光性水溶樹脂層を硬化させてもよい。
【００６５】
次いで、図８（Ａ）に示すように、ＵＶ光が照射されていない部分を第１の溶媒（水、フッ素系溶媒等）で溶解させて除去することで、所定のパターンの感光性水溶樹脂層４６が形成される。つまり、ＵＶ光が照射されて硬化した部分の感光性水溶樹脂層４６が残る。感光性水溶樹脂層４６を残す領域は、ソース電極とドレイン電極と間の領域を含む。
【００６６】
この感光性水溶樹脂層４６を構成する材料としては、例えば、東洋合成工業社製の「ＢＩＯＳＵＲＦＩＮＥ（登録商標）−ＡＷＰ−ＭＲＨ」を水で３ｗｔ％に希釈したものを用いることができる。
【００６７】
（半導体層４４のパターニング形成）
次いで、所定のパターンを有する感光性水溶樹脂層４６が形成された基板１０を、半導体層４４が溶解可能な有機溶媒（例えば、有機半導体層の材料としてＴＩＰＳペンタセンを用いた場合は、トルエン等）に浸漬させることで、図８（Ｂ）に示すように、感光性水溶樹脂層４６をマスクとして、感光性水溶樹脂層４６で覆われていない部分、つまり、露出部分の半導体層４４を溶解除去する。これにより、ソース電極とドレイン電極との間に半導体層４４が形成された状態となり、目的とする半導体層４４を得ることができる。
【００６８】
残っている感光性水溶樹脂層４６は、トランジスタのパッシベーション層として機能する。図示はしないが、パッシベーションの機能を向上させるため、さらに必要に応じて、半導体層４４と感光性水溶樹脂層４６を覆うように保護層を設けてもよい。なお、露出している部分の半導体層４４を溶解させた有機溶媒から、溶媒留去によって有機半導体成分を回収することで、有機半導体の材料として再利用することもできる。
【００６９】
なお、ここでは感光性水溶樹脂層４６を用いて半導体層４４をパターニングする方法について説明したが、半導体層４４をパターニングする方法はこれに限られず、公知の方法を用いてよい。例えば、図６（Ｃ）に示すようにソース電極及びドレイン電極を形成した後、レジスト層を設けてもよい。そして、フォトリソ工程により、半導体層を形成したい部分に対応させてレジスト層に開口部を形成し、当該開口部に半導体層形成し、レジスト層を除去することで所望のパターンに形成された半導体層を得てもよい。
【００７０】
本実施形態に係る製造方法では、上述したように、酸化膜２６、４０等を除去する工程（酸化膜除去工程）を行うことで、基板１０への部品形成やめっき工程での不具合発生を抑制することができるものである。この観点から、本実施形態に係る製造方法は、サブトラクティブ法によるトランジスタの製造方法に好適に適用できる。なぜなら、サブトラクティブ法は、フォトリソグラフィにより基板上に形成された金属膜のうち不要領域を除去することで、所望の金属配線を達成するものであり、被処理物を現像液やエッチング液等の溶液に浸漬させる工程が多いからである。被処理物を当該溶液に浸漬させた後は、残存した溶液を乾燥させるための熱処理が行われ、このときの熱処理に由来して金属上に酸化膜が形成されうるが、本実施形態の製造方法ではこれらの酸化膜を酸化膜除去工程によって除去することができるため、サブトラクティブ法でパターニングされた金属上であっても、続けて良好にめっきを行うことができる。
【００７１】
以上、ボトムゲート型トランジスタの一例として、ボトムゲート−ボトムコンタクト型のトランジスタの製造例を中心に説明したが、本実施形態によれば、上述した手法に準拠して、ボトムゲート−トップコンタクト型のトランジスタを製造することもできることはいうまでもない。
【００７２】
＜トップゲート型のトランジスタ＞
本実施形態に係るトップゲート型のトランジスタの製造方法は、
（１）基板上、又は、基板に設けられた半導体層上に、第一の金属層を形成する工程と、
（２）第一の金属層上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法によって第一の金属層をパターニングする工程と、
（３）パターニングされた第一の金属層上に形成されている酸化膜を除去する酸化膜除去工程と、
（４）酸化膜除去工程の後、第一の金属層の上に第二の金属層を形成することによって、ソース電極（Ｓ電極）及びドレイン電極（Ｄ電極）を形成する工程と、を含むものである。
【００７３】
以下は、（１）工程について、基板上に、第一の金属層として、無電解めっき膜５６を形成する場合（トップゲート−ボトムコンタクト型トランジスタを製造する場合）を一例として説明するが、以下に示す方法に準拠して、基板に設けられた半導体層上に、第一の金属層を形成する場合（トップゲート−トップコンタクト型トランジスタを製造する場合）も実施することができる。なお、第一の実施形態において説明した内容と重複するものについては、説明を割愛し、特に断りがない限り、第一の実施形態の内容を適宜に採用することができることはいうまでもない。
【００７４】
図９〜図１３は、本実施形態に係るトップゲート型のトランジスタの製造方法の説明に供する概念図である。
【００７５】
図９（Ａ）〜（Ｃ）は、無電解めっきを行う工程を示す概念図である。
【００７６】
（（１）工程）
まず、図９（Ａ）に示すように、基板１０上にめっき下地膜５２を形成する。めっき下地膜５２は、無電解めっきを容易にするものであり、上述しためっき下地膜２８と同様のものを用いることができる。例えば、シランカップリング剤に溶媒を加えたアミン溶液等を塗布することによって、形成させることができる。
【００７７】
そして、図９（Ｂ）に示すように、めっき下地膜５２の上にめっき触媒５４を形成する。めっき触媒５４は、無電解めっきに用いるものであり、上述しためっき触媒３０と同様のものを用いることができる。例えば、パラジウム等を用いることができる。
【００７８】
続いて、図９（Ｃ）に示すように、その上に、第一の金属層として無電解めっき膜５６を形成する。無電解めっき膜５６は、無電解めっきによって形成することができ、上述した無電解めっき膜３２と同様のものを用いることができる。例えば、ニッケル−リン等の無電解めっき液に基板全体を浸漬することにより、めっき触媒５４の表面に金属イオンを還元して析出させることができる。この析出した金属がパターニングされてソース・ドレイン電極（ＳＤ電極）となる。
【００７９】
図１０（Ａ）〜（Ｃ）、図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、フォトリソグラフィを行う工程によりソース電極及びドレイン電極を形成し、さらに半導体層を形成するまでの工程を示す概念図である。
【００８０】
（（２）工程）
まず、図１０（Ａ）に示すように無電解めっき膜５６の上に、ポジ型のレジスト５８を形成し、その上に、所定のパターンに対応して開口部６２が形成されたマスク６０（無電解めっき膜５６を除去したい領域に開口部６２を対応させたマスク）を介してＵＶ光を照射する。その結果、ＵＶ光が照射された領域（無電解めっき膜５６を除去したい領域）のレジスト５８が現像液に対して可溶となる。
【００８１】
そして、現像液（例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等）に浸漬することで、図１０（Ｂ）に示すように、ＵＶ光が照射された部分（露光された部分）のレジスト５８が溶解除去される。
【００８２】
その後、無電解めっき膜５６にエッチング液を接触させることで、レジスト５８が形成されていない部分の無電解めっき膜５６を除去する。そして、残っているレジスト５８にＵＶ光を照射し、再び現像液に接触させることで基板上からレジスト５８を除去する。
これにより、ソース電極、及びドレイン電極に応じた所定のパターンとなるよう形成された無電解めっき膜５６ａ、５６ｂが得られる。なお、レジスト５８を除去した後は、残存する現像液を除去するための乾燥工程を行ってもよい。この乾燥工程は、熱処理による乾燥あってよいし、自然乾燥であってもよい。
【００８３】
フォトリソグラフィにおいては、光硬化型樹脂や熱硬化型樹脂等の材料を印刷法等のパターニングによって形成することも可能である。
【００８４】
（（３）工程）
そして、残存する現像液を除去するための熱処理を行った場合、図１０（Ｃ）に示すように、酸化膜６４が無電解めっき膜５６ａ、５６ｂの表面に形成されてしまう。そこで、酸化膜４０の除去と同様の手法にて、酸化膜６４を除去する（図１１（Ａ）参照）。
【００８５】
（（４）工程）
続いて、基板１０を置換金めっき浴に浸漬させた後、還元金めっき浴に浸漬させることで、図１１（Ｂ）に示すように、無電解めっき膜５６ａ、５６ｂの表面を無電解金めっき膜６６で被覆する。これにより、無電解めっき膜５６ａとその上に形成された無電解金めっき膜６６とで構成されたソース電極と、無電解めっき膜５６ｂとその上に形成された無電解金めっき膜６６とで構成されたドレイン電極とを得ることができる。
【００８６】
第二の金属層（無電解金めっき膜６６）に用いる金属材料の仕事関数と、後述する半導体層６８の形成材料において電子移動に用いる分子軌道のエネルギー準位とのエネルギー準位差は、第一の金属層（無電解めっき膜５６）に用いる金属材料の仕事関数と、分子軌道のエネルギー準位とのエネルギー準位差よりも小さいことが好ましい。
【００８７】
電極を構成する金属材料の仕事関数と、有機半導体等の半導体のＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital：最高占有軌道）（またはＬＵＭＯ（Lowest Unoccupied Molecular Orbital：最低非占有軌道）準位との差から、半導体を金属配線との間の接触抵抗（ショットキー抵抗）を生じるところ、上述した条件を満たすことで、かかる接触抵抗を抑制することができる。
【００８８】
ペンタセン等のＨＯＭＯ準位の高い有機半導体の層をソース・ドレイン電極の表面に形成する場合は、表面が金で被覆されたソース電極及びドレイン電極を用いることが望ましい。なお、本実施形態では金で被覆するようにしたが、有機半導体材料のＨＯＭＯ／ＬＵＭＯ準位に適した仕事関数を持つ金属材料で被覆することが好ましい。
【００８９】
以上の工程により、ソース・ドレイン電極を形成する。この方法によれば、トランジスタ作製途中の熱処理工程で形成されうる金属上の酸化膜を除去することができるため、当該金属上に良好に無電解めっきを行うことができる。
【００９０】
（半導体層６８の形成）
続いて、図１１（Ｃ）に示すように、半導体層６８を形成する。すなわち、無電解めっき膜５６ａ、５６ｂ（ソース・ドレイン電極）が形成された基板１０上に、半導体層６８を形成する。
【００９１】
半導体層６８は、上述した半導体層４４と同様のものを採用することができる。例えば、半導体層６８を有機半導体層として、ＴＩＰＳペンタセン（６,１３−ビス(トリイソプロピルシリルエチニル)ペンタセン）に代表される可溶性ペンタセンや、Ｐ３ＨＴ（ポリ(３−ヘキシルチオフェン−２，５−ジイル)）等の有機半導体ポリマー等の有機半導体を用いることができる。これらは、トルエン等の有機溶媒に可溶であるため、有機半導体が有機溶媒に溶解した有機半導体溶液を、基板１０上に塗布した後、加熱して溶媒を蒸発（揮発）させることにより、容易に有機半導体層を形成することができる。半導体層６８は、上述した半導体層４４と同様の方法によって形成することができる。
【００９２】
図１２（Ａ）〜（Ｂ）は、フォトリソグラフィを行う工程を示す概念図である。
【００９３】
（絶縁体層７０の形成）
まず、図１２（Ａ）に示すように、絶縁体層７０を基板１０上に形成する。絶縁体層７０は、上述した絶縁体層２０と同様のものを採用することができる。例えば、絶縁性を有する光硬化型樹脂として、ＵＶ光硬化型アクリル樹脂、ＵＶ光硬化型エポキシ樹脂、ＵＶ光硬化型エン・チオール樹脂、ＵＶ光硬化型シリコーン樹脂等を用いることができる。
【００９４】
その後、図１２（Ｂ）に示すように、絶縁体層７０上に、所定のパターンに対応して開口部７４が形成されたマスク７２（絶縁体層７０を形成したい領域に開口部７４を対応させたマスク）を介して絶縁体層７０にＵＶ光を照射する。その結果、ＵＶ光が照射された領域（絶縁体層７０を形成したい領域）の絶縁体層７０が硬化する。このように、マスクを用いることで、絶縁体層７０を選択的に硬化させることができるが、直描型の露光装置により、ＵＶ光を選択的に直接照射することで絶縁体層７０を硬化させてもよい。なお、この際に、ＵＶ光が照射された領域の化学反応を促進させるための熱処理を加えると一層好適である。
【００９５】
図１３（Ａ）〜（Ｂ）は、基板上に金属膜を形成する工程を示す概念図である。
【００９６】
図１３（Ａ）に示すように、絶縁体層７０のＵＶ光が照射されていない部分を現像液で溶解除去することで、開口部７４に対応したパターンの絶縁体層７０が形成される。つまり、ＵＶ光が照射されて硬化した部分の絶縁体層７０が残る。
【００９７】
以上の工程により、ソース・ソレイン電極となる無電解めっき膜５６上に絶縁体層７０を形成することができる。なお、ゲート電極とソース・ドレイン電極との間でのリークを抑制する観点から、絶縁体層７０の厚みは、数１００ｎｍであることが好ましい。絶縁体層７０の厚みは、樹脂の濃度や塗布条件により制御することができる。また、絶縁体層７０を、光硬化型樹脂や熱硬化型樹脂等の材料を印刷法等のパターニングによって形成することも可能である。そのため、絶縁性を有している塗布可能な材料であれば適用可能である。
【００９８】
（金属膜７６の形成）
そして、図１３（Ｂ）に示すように、絶縁体層７０の上に金属膜７６を形成する。金属膜７６は、ゲート電極を構成するものであり、上述した金属膜１２と同様のものを採用することができる。例えば、金属膜７６として、銅を蒸着させることで、絶縁体層７０上に銅膜を形成することができる。
【００９９】
さらに、図示はしないが、必要に応じて、第一の実施形態と同様のフォトリソグラフィによって、金属膜７６を、ゲート電極に応じた所定のパターンとなるよう形成することができる。さらには、保護層を設けてもよい。
【０１００】
フォトリソグラフィにおける具体例としては、例えば、金属膜７６の上にポジ型のレジストを形成する。レジストは、金属膜７６上にフォトレジスト材料を塗布して、プリベークすることで形成することができる。続いて、レジストの上に、所定のパターンに対応して開口部が形成されたマスクを配置する。そして、マスクを介して紫外線光（ＵＶ光）を照射することで露光する。なお、この際に、ＵＶ光が照射した領域の化学反応を促進させるための熱処理を加えると一層好適である。
【０１０１】
その後、現像液（例えば、ＴＭＡＨ等）に浸漬することで、ＵＶ光が照射された部分（露光された部分）のレジストを溶解除去する。これにより、金属膜７６を、ゲート電極に応じた所定のパターンとなるよう形成することができる。
【０１０２】
以上、トップゲート型トランジスタの一例として、トップゲート−ボトムコンタクト型のトランジスタの製造例を説明したが、本実施形態によれば、上述した手法に準拠して、トップゲート−トップコンタクト型のトランジスタを製造することもできることはいうまでもない。
【実施例】
【０１０３】
次に、本発明の実施例及び比較例について説明する。本発明はこれら実施例に限定されるものではない。以下の手法に基づきボトムゲート型の有機トランジスタ（図１〜図８参照）を作製し、その特性を評価した。【０１０４】
＜サブトラクティブ法による有機トランジスタの作製＞【０１０５】
（ゲート電極の形成）
基板には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ；「コスモシャシンＡ４１００」（平滑面）、東洋紡績社製）を用いた。基板全面にＣｕを厚さ１５０ｎｍとなるように蒸着した後、１０５℃で３０分間熱処理を行った。そして、基板全面に「スミレジスト（ＰＦＩ−３４Ａ６）」溶液をディップコートにより塗布した後、１０５℃で５分間プリベークを行った。【０１０６】
続いて、フォトマスクを介してｉ線を３２０ｍＪ／ｃｍ２基板に照射した後、１０５℃で５分間ポストエクスポージャーベーク（ＰＥＢ）を行った。その後、２．３８％ＴＭＡＨ水溶液に基板を６０秒浸漬させ、レジストを現像した。水洗した後、基板をエッチング液に６０秒間浸漬させ、Ｃｕ膜のパターニングを行った。エッチング液には１０ｗｔ％ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液を用いた。次いで、基板全面にｉ線を照射強度３２０ｍＪ／ｃｍ２で照射した後、エタノール及びアセトン溶媒に基板を浸漬させ、超音波処理することでレジスト剥離を行った。【０１０７】
そして、２−プロパノールに基板を浸漬させ、超音波処理を施した後、１２０℃で１０分間熱処理することにより、基板上にＣｕ膜配線（ゲート電極（Ｇ電極））を形成した。【０１０８】
（絶縁体層の形成）
次に、絶縁体層の形成を行った。Ｇ電極を有する基板に、紫外線照射及びオゾン処理（ＵＶ／Ｏ３処理）を２．４分間行い、基板表面を洗浄した。そして、絶縁体層の前駆体溶液としてエポキシ樹脂系フォトレジスト溶液を準備した。具体的には、「ＳＵ−８」（日本化薬社製）の固形分が１５ｗｔ％になるように「ＳＵ−８  ３００５」（日本化薬社製）をシクロヘキサノンで希釈し、「ＳＵ−８」固形分に対して「サーフロン６５１」（ＡＧＣセイミケミカル社製）を０．０５ｗｔ％添加したものを用意した。この前駆体溶液を、ディップコート（引上速度１ｍｍ／ｓ）によって基板上に塗布した。塗布後、１２０℃で１０分間プリベークを行った。【０１０９】
その後、マスクを介してｉ線を２４０ｍＪ／ｃｍ２の照射強度で照射した。露光後、１２０℃で１時間熱処理を行った後、プロピレングリコール１−モノメチルエーテル２−アセテート（ＰＧＭＥＡ）溶媒に基板を浸漬させ、塗膜の現像を行った。水洗後、１２０℃で３時間熱処理を行い、基板上に絶縁体層（ゲート絶縁層）を形成した。【０１１０】
（ソース・ドレイン電極の形成）
さらに、ソース・ドレイン電極（ＳＤ電極）及び、ゲート電極に電圧を印加する配線を形成した。まず、ゲート絶縁層を形成した基板上にＵＶ／Ｏ３処理を３分間行い、基板表面を活性化させた。次いで、０．５ｗｔ％３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン  メチルイソブチルケトン溶液を、ディップコート（引上速度１．２ｍｍ／ｓ）によって基板上に塗布した。【０１１１】
その後、１２０℃で１５分間熱処理を行った後、基板を２．５ｗｔ％ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液に浸漬させることで、露出しているＣｕ表面の酸化膜を除去した。水洗後、基板をＰｄ水溶液（「メルプレートアクチベータ  ７３３１」；メルテックス社製）に１分間浸漬させた後、無電解Ｎｉめっき浴（「ＮＩ−８６７」；メルテックス社製）に基板を７４℃で１分間浸漬させ、基板全面に無電解Ｎｉめっき膜を形成した。水洗と乾燥（１２０℃、１０分間）を行った後、「スミレジスト」をディップコート（引上速度１ｍｍ／ｓ）によって基板上に塗布した。そして、レジスト層形成後、マスクを介してｉ線を２００ｍＪ／ｃｍ２の照射強度で照射した。【０１１２】
次いで、２．３８％ＴＭＡＨ水溶液に基板を６０秒間浸漬させてレジストを現像した。水洗後、基板をエッチング液に６０℃で１５秒間浸漬させて、無電解Ｎｉめっき膜のパターニングを行った。無電解Ｎｉめっき膜のエッチング液には、リン酸と硝酸と酢酸と水をそれぞれ１０：１：１：２の質量比で混合したものを用いた。水洗後、全面にｉ線を照射した後、基板をエタノール、アセトンの順に浸漬させ、レジスト剥離を行った。水洗後、１２０℃で１０分間熱処理を行った。その後、無電解Ｎｉめっき表面にできた酸化膜を除去するため、基板を２．５ｗｔ％ペルオキソ二硫酸アンモニウム水溶液に１０秒間浸漬させた。そして、基板を置換Ａｕめっき浴（「スーパーメックス＃２５５」、エム・イーケムキャット社製）に７２℃で５分間、還元Ａｕめっき浴（「スーパーメックス  ＃８８０」、エム・イーケムキャット社製）に６０℃で２分間基板を浸漬させ、無電解Ｎｉめっき表面をＡｕ被覆した。【０１１３】
Ａｕめっき後、基板を水洗し、２−プロパノールに浸漬させて、超音波処理を行った。そして、１２０℃で９０分間熱処理を行い、基板上にＳＤ電極及びＧ電極に電圧を印加する配線を形成した。【０１１４】
（有機半導体層の形成）
最後に、有機半導体層を基板上に形成した。まず、ＳＤ電極を有する基板上にＵＶ／Ｏ３処理を４分間行い、基板表面を活性化させた。次いで、０．５ｗｔ％トリメトキシシランフェニルシラン  トルエン溶液を、ディップコート（引上速度１ｍｍ／ｓ）によって基板上に塗布した。塗布後、１０５℃で１０分間熱処理を行った後、１ｗｔ％ペンタフルオロベンゼンチオール  エタノール溶液に基板を８分間浸漬させ、ＳＤ電極表面の修飾を行った。【０１１５】
次いで、ディップコートにより、基板全面に有機半導体溶液を塗布した。有機半導体溶液は、ＴＩＰＳペンタセン１．０ｗｔ％、ポリスチレン０．５ｗｔ％となるよう、トルエンで希釈した溶液を用いた。ディップコートにおいては、引上速度３０ｍｍ／ｓで１ｍｍ引上げて１０秒間保持することを繰り返し行い、半導体溶液を塗布した。【０１１６】
この塗布後、基板全面に４ｗｔ％  「ＢＩＯＳＵＲＦＩＮＥ（登録商標）−ＡＷＰ」（東洋合成社製）水溶液をスピンコートした。スピンコートは、回転速度１５００ｒｐｍで３０秒間行った。次いで、マスクを介してｉ線を８０ｍＪ／ｃｍ２の照射強度で照射した。露光後、基板を純水に浸漬させ、かつ、超音波を加えることにより、「ＢＩＯＳＵＲＦＩＮＥ（登録商標）−ＡＷＰ」膜の現像を行った。続いて、基板をトルエンに浸漬させ、半導体層のパターニングを行った。最後に１０５℃で２８時間熱処理を行うことにより、有機トランジスタを得た。【０１１７】
＜有機トランジスタの特性評価＞
得られた有機トランジスタのチャネル幅は５００μｍ、チャネル長は４０μｍであり、基板上の各部材について外観上の不具合は確認されなかった。また、ゲート電極とソース・ドレイン電極との間の導通をテスターで計測したところ、リーク電流は確認されなかった。【０１１８】
次に、得られた有機トランジスタ特性について、半導体パラメータアナライザ―（４１４５Ｂ、横河・ヒューレット・パッカード社製）を用いて評価した。図１４は、有機トランジスタの伝達特性を示すグラフであり、図１５は、有機トランジスタの出力特性を示すグラフである。有機トランジスタのゲート電極に０〜４０Ｖのゲート電圧を印加し、ソース・ドレイン間に０〜５０Ｖの電圧を印加して電流を流した。有機トランジスタの移動度は０．４ｃｍ２／Ｖｓであった。なお、図１４の中の横向きの矢印は、図中の実線ラインと点線ラインが、それぞれどちらの縦軸を基準としているかを示すものである。図１４、１５の結果から、本実施例で作製したトランジスタが良好に動作することが分かった。
【符号の説明】
【０１１９】
１０…基板、１２，７６…金属膜（ゲート電極）、１４，３４，５８…レジスト、１６，２２，３６，４８，６０，７２…マスク、１８，２４，３８，５０，６２，７４…開口部、２０，７０…絶縁体層、２６，４０，６４…酸化膜、２８，５２…めっき下地膜、３０，５４…めっき触媒、３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，５６，５６ａ，５６ｂ…無電解めっき膜（第一の金属層）、４２，６６…無電解金めっき膜（第二の金属層）、４４，６８…半導体層、４６…感光性水溶樹脂層
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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