CN113272942A - 场效应晶体管、其制造方法及使用其的无线通信装置 - Google Patents

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清水浩二
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Abstract

本发明的课题是提供能够用简便的工艺且以低成本制造并且在检查时容易区分布线与源·漏电极的场效应晶体管，主旨是场效应晶体管，其在基板上具备：源电极、漏电极及栅电极；与所述源电极及漏电极接触的半导体层；与所述源电极及漏电极中的各自电连接的布线；和使所述半导体层与所述栅电极绝缘的栅绝缘层，其中，所述源电极与所述布线的连接部形成连续相，且所述漏电极与所述布线的连接部形成连续相，构成所述连续相的部分至少包含导电性成分和有机成分，所述布线在波长600nm以上且900nm以下的区域中的光反射率的累计值高于所述源电极及漏电极在波长600nm以上且900nm以下的区域中的光反射率的累计值。

Description

场效应晶体管、其制造方法及使用其的无线通信装置
技术领域
本发明涉及场效应晶体管、其制造方法及使用其的无线通信装置。
背景技术
近年来，使用RFID(Radio Frequency Identification(射频识别))技术的无线通信系统受到关注。RFID标签具有：具有由场效应晶体管(以下，称为FET)构成的电路的IC芯片；和用于与读取器/写入器进行无线通信的天线。设置于标签内的天线接收由读取器/写入器发送的载波，从而IC芯片内的驱动电路工作。
RFID标签被期待用于物流管理、商品管理、防止入店行窃等各种用途中，已开始引入至交通卡等IC卡、商品标签等的一部分中。
今后，为了在所有商品中使用RFID标签，需要降低制造成本。因此，提出了摆脱使用真空、高温的制造工艺而用涂布·印刷技术在柔性基板上制造电路、天线的方法(例如，参见专利文献1)。
在构成RFID内的电路的FET中，布线的形成不良若在可获得充分的导电性的范围内则是允许的，但源·漏电极的形成不良成为工作速度的降低、FET性能的劣化及偏差的原因。尤其是，在柔性基板的情况下，因基板变形的影响，容易产生源·漏电极(源电极·漏电极)的形成不良。因此，提出了在源·漏电极的图案化时，通过以栅电极为遮光掩模从基板背面侧进行曝光，从而进行高精度的对位的方法(例如，参见专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2017/030070号
专利文献2：国际公开第2018/051860号
发明内容
发明所要解决的课题
关于是否在源·漏电极、布线中发生了形成不良，可在形成它们之后的检查工序中确认。然而，在专利文献2所记载的方法中，如以下所示地，在检查工序中存在无法区分源·漏电极的形成不良与布线的形成不良等问题。
在专利文献2所记载的晶体管的制造方法中，对于栅绝缘层上的导电膜，以栅电极为遮光掩模从基板背面侧进行曝光，进一步进行显影，由此形成源·漏电极。该方法在不需要掩模的对位而能够位置精度良好地形成源·漏电极这方面优异。然而，若想要不仅形成源·漏电极，还一并形成与其连接的布线，则需要以下的方法。预先以覆盖形成电极及布线的区域整体的方式设置导电膜，在此基础上另外用覆盖布线形成部分的掩模来进行背面曝光。该情况下，需要掩模的对位。不仅如此，由于制成的布线及电极均在相同的条件下进行曝光及显影，因此在检查工序中观察到的外观相互类似，无法区分两者。
本发明着眼于上述课题，其目的在于，提供在图像检查中容易良好地区分电极与布线的FET。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的场效应晶体管在基板上具备：
源电极、漏电极及栅电极；
与所述源电极及漏电极接触的半导体层；
与所述源电极及漏电极中的各自电连接的布线；和
使所述半导体层与所述栅电极绝缘的栅绝缘层，
其中，所述源电极及漏电极与所述布线为连续相，
所述连续相至少包含导电性成分和有机成分，
所述布线在波长600nm以上且900nm以下的区域中的光反射率的累计值高于所述源电极及漏电极在波长600nm以上且900nm以下的区域中的光反射率的累计值。
发明的效果
根据本发明，能够提供能用简单工艺以低成本制造、且在检查时容易区分布线与源·漏电极的场效应晶体管。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的场效应晶体管的示意截面图。
图2是示出本发明的实施方式2的场效应晶体管的示意截面图。
图3A是示出本发明的实施方式2的场效应晶体管的制造方法的工序截面图。
图3B是示出本发明的实施方式2的场效应晶体管的制造方法的工序截面图。
图3C是示出本发明的实施方式2的场效应晶体管的制造方法的一部分变形例的工序截面图。
图4是示出本发明的实施方式的无线通信装置的一例的示意图。
图5是示出本发明的实施方式的无线通信装置的一例的示意图。
图6是说明栅电极与源·漏电极的位置偏移评价方法的截面图。
具体实施方式
以下，适当参照附图对本发明的场效应晶体管(FET)及其制造方法的合适的实施方式详细地进行说明。需要说明的是，本发明并不受这些实施方式限定，当然可在能够实现发明目的、且不脱离发明主旨的范围内进行各种变更。
<场效应晶体管>
本发明的场效应晶体管(FET)在基板上具备：源电极、漏电极及栅电极；与所述源电极及漏电极接触的半导体层；与所述源电极及漏电极中的各自电连接的布线；和使所述半导体层与所述栅电极绝缘的栅绝缘层，其中，所述源电极与所述布线的连接部形成连续相，且漏电极与所述布线的连接部形成连续相，构成所述连续相的部分至少包含导电性成分和有机成分，所述布线在波长600nm以上且900nm以下的区域中的光反射率的累计值高于所述源电极及漏电极在波长600nm以上且900nm以下的区域中的光反射率的累计值。
图1是示出本发明的实施方式1的FET的构成的示意截面图。该实施方式1的FET10具有：形成于基材1上的栅电极2、覆盖栅电极2的栅绝缘层3、设置于栅绝缘层3上的源电极5及漏电极6、与这些电极电连接的布线7、以及设置于这些电极之间的半导体层4。
图2是示出本发明的实施方式2的FET的构成的示意截面图。该实施方式2的FET20具有形成于基材1上的栅电极2、覆盖栅电极2的栅绝缘层3、设置于栅绝缘层3上的源电极5及漏电极6、与这些电极电连接的布线7、以及设置于这些电极之间的半导体层4。需要说明的是，在该实施方式中，源电极5及漏电极6以覆盖半导体层4的一部分的方式设置。
实施方式1及实施方式2的构成均为栅电极配置于半导体层的下侧、且在半导体层的上表面配置有源电极及漏电极的所谓的底部栅极·顶部接触结构。
本发明的FET的实施方式不限于上述方案。另外，只要没有特别说明，则以下的说明无论实施方式如何均是共通的。
(基板)
基板所用的材料没有特别限制，优选为至少配置有电极的面为绝缘性。另外，优选为包含使曝光所用的光透射50％以上的材料，进一步优选包含使曝光所用的光透射80％以上的材料。
例如，可合适地使用包含但不限于下述材料的基材：
玻璃、蓝宝石、氧化铝烧结体、硅晶片等、及用氧化膜被覆这些材料的表面而得的材料等无机材料；
聚酰亚胺(PI)树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚醚酮树脂、聚砜树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂、环烯烃树脂等树脂。
这些之中，优选为包含选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯、PPS、聚苯砜、环烯烃聚合物、聚酰胺或PI中的至少1种树脂，从低价格的观点出发，优选为PET膜。
另外，从基板与栅电极、布线的密合性的观点出发，也优选为聚砜树脂基板、PPS树脂基板。推测这是因为：下部电极、布线中的金属原子会与这些树脂中所含的硫原子强烈地相互作用。
另外，基板的厚度优选为200μm以下。通过处于该范围内，在通过从基板背面的曝光来进行导电膜的加工时，曝光光在基板中的散射得到抑制，导电膜的加工精度进一步提高。
在本发明中，可以在基板上形成底涂层。由此，能够提高基板的平坦性，并且能够提高下部电极的密合性。
作为底涂层所用的材料，没有特别限定，具体而言能够使用丙烯酸树脂、环氧树脂、Novolac树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺前体树脂、聚酰亚胺树脂、聚硅氧烷树脂、氟系树脂、聚乙烯醇缩醛树脂等。
(栅电极)
栅电极只要包含能够用作电极的导电材料则可以为任意的材料，优选为具有遮光性。此处，所谓遮光性，是指在通过光刻法进行图案加工时所用的作为曝光光源的汞灯的i线(365nm)、h线(405nm)、或g线(436nm)下的透射率为10％以下，其中透射率优选为1％以下，进一步优选为0.1％以下。
作为导电材料，例如可举出铂、金、银、铜、铁、锡、锌、铝、铟、铬、锂、钠、钾、铯、钙、镁、钯、钼、非晶硅、多晶硅等金属、它们的合金；碘化铜、硫化铜等无机导电性物质；聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺；聚乙烯二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸的络合物；通过碘等的掺杂等而提高了导电率的导电性聚合物等；碳材料等；及含有有机成分和导电体的材料等，但不限于这些。
这些电极材料可以单独使用，也可以将多种材料层叠或混合而使用。
栅电极的厚度优选为30nm以上且500nm以下。通过处于该范围内，能够在保持导电膜对基板的密合性的同时，容易形成栅绝缘层的均匀薄膜，能够抑制FET的特性偏差。
另外，栅电极的宽度为任意。电极宽度优选为5μm～1mm，但不限于这些。
(栅绝缘层)
栅绝缘层所用的材料没有特别限定，可举出氧化硅、氧化铝等无机材料；聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏氟乙烯、聚硅氧烷、聚乙烯基苯酚等有机高材料；或无机材料粉末和有机材料的混合物。其中，优选为含有包含硅原子和碳原子的键的有机化合物。另外，除此以外，进一步优选为含有包含金属原子及氧原子的键的金属化合物。
栅绝缘层可以为单层也可以为多层。另外，可以由多种绝缘性材料形成1个层，也可以将多种绝缘性材料层叠而形成多个绝缘层。
(源·漏电极及布线)
源·漏电极及布线含有导电性成分和有机成分，为连续相。具体而言，源电极与布线的连接部需要形成连续相，且漏电极与布线的连接部形成连续相。所谓源·漏电极与布线为连续相，是指构成电极的材料与构成布线的材料混杂、以各材料的浓度阶段性地变化的形式一体化，或者构成电极的材料的组成与构成布线的材料的组成相同，在两者的连接部不存在连接面。源·漏电极与布线的连接部为连续相这一情况能够通过利用扫描型电子显微镜(SEM)、透射型电子显微镜(TEM)等对连接部的截面进行观察来确认。若为连续相，则能够防止因温度、湿度变化等环境变化、弯曲等外部应力引起的电极、布线的剥离、缺损。
源电极、漏电极及布线优选由相同材料构成。这是因为：所用的材料的种类少，能够降低成本。
所谓源电极、漏电极及布线由相同材料构成，是指在源电极、漏电极及布线所含的元素之中，含有摩尔比率最高的元素相同。电极中的元素的种类和含有比率能够通过X射线光电子能谱(XPS)、二次离子质谱法(SIMS)等元素分析进行鉴定。
本发明的实施方式的FET中，布线在波长600nm以上且900nm以下的区域中的光反射率的累计值(累计值A)高于源电极及漏电极在波长600nm以上且900nm以下的区域中的光反射率的累计值(累计值B)。更具体而言，累计值A优选为比累计值B高5％以上，更优选为高10％以上。通过累计值A高于累计值B，在检查工序中容易识别源电极、漏电极与布线。由此，能够提高对源电极及漏电极的形成不良进行识别的精度。光反射率能够用显微分光测光法来测定。累计值A及B利用本说明书的实施例所记载的方法算出。需要说明的是，源电极、漏电极及布线的测定位置有时基于在场效应晶体管的设计阶段所确定的源电极、漏电极及布线的位置来进行，在难以确定所设计的位置的情况下，也能够确定待测定的电极的位置和布线的位置来测定。具体而言，例如作为源电极及漏电极的测定位置，可举出将各自的电极的半导体层附近的位置作为测定位置。另外，作为布线的测定位置，可举出在通过布线连接的不同的场效应晶体管的源电极与漏电极中，设为源电极的半导体层附近与漏电极的半导体层附近的中间位置。
另外，优选为源电极及漏电极的平均厚度比布线的平均厚度薄10％以上。若厚度不同，则检查工序中的观察像不同，因此更容易区分检查工序中的布线与源电极及漏电极，能够进一步提高识别源电极及漏电极的形成不良的精度。
平均厚度能够通过利用电子显微镜观察源电极、漏电极及布线的断裂面来测定。对于源电极、漏电极及布线，分别在任意的5个位置进行厚度的测定，并采用它们的平均值。
另外，优选为源电极及漏电极的算术表面粗糙度(Ra)大于布线的算术表面粗糙度。更具体而言，优选为源电极及漏电极的Ra比布线的Ra大2倍以上。若算术表面粗糙度不同，则光的散射不同，因此更容易区分检查工序中的布线与源电极及漏电极，能够进一步提高识别源电极及漏电极的形成不良的精度。
算术表面粗糙度能够利用原子力显微镜(AFM)测定。对于源电极及漏电极及布线中的各自，分别在任意的5个位置进行Ra的测定，并采用它们的平均值。利用AFM测定的长度根据源电极及漏电极及布线的面积而变更，在能够以10μm宽度进行测定的情况下，以10μm宽度进行测定。在源电极及漏电极及布线的面积比该情况小的情况下，利用所能测定的最大尺寸进行测定。
源电极及漏电极的厚度优选为栅电极的厚度的5倍以上且50倍以下。通过处于该范围内，能够降低电极的电阻率值，并且能够降低在用柔性的基板以卷对卷方式形成FET时由辊卷紧导致的电极的断线概率。
另外，优选为连续相表面处的源电极及漏电极中的导电性成分的元素组成比率为25％以下，且与连续相表面处的布线中的导电性成分的元素组成比率相比，连续相表面处的源电极及漏电极中的导电性成分的元素组成比率更高。具体而言，优选为构成连续相的部分的表面处的源电极及漏电极的导电性成分的元素组成比率为25％以下，且与构成连续相的部分的表面处的布线的导电性成分的元素组成比率相比，构成连续相的部分的表面处的所述源电极及漏电极的导电性成分的元素组成比率更高。更具体而言，优选为构成连续相的部分的表面处的源电极及漏电极中的导电性成分的元素组成比率比布线中的导电性成分的元素组成比率高3％以上。通过使导电性成分的元素组成比率为25％以下，在图像检查工序中进行二值化处理时，能够扩大源电极及漏电极用于黑色显示的阈值设定值的裕度(margin)。另外，通过使源电极及漏电极的元素组成中所含的导电性成分的元素组成比率比布线的元素组成中的导电性成分的元素组成比率高3％以上，能够使布线与源电极及漏电极的色调不同，因此布线与源电极及漏电极间的亮度差变大，更容易区分图像检查工序中的布线与源电极及漏电极，能够在不增加检查时的图像扫描次数的情况下提高源电极及漏电极的尺寸、形状等形成不良的识别精度。
需要说明的是，元素组成比率能够通过X射线光电子能谱(XPS)、二次离子质谱法(SIMS)等元素分析来鉴定。在利用任一方法的情况下，均对于源电极、漏电极及布线的各自，分别在任意的5个位置进行元素分析，并采用它们的平均值。在利用任一方法均能够测定的情况下，采用利用XPS测定的值。测定的尺寸根据源电极、漏电极及布线的面积而变更，在能够以10μmφ进行测定的情况下以10μmφ进行测定。在源电极、漏电极及布线的面积比上述情况小的情况下，利用所能测定的最大尺寸进行测定，进行表面数nm深度的分析。
为了形成如上所述的源电极、漏电极及布线，优选为利用相同工序制作源电极、漏电极及布线。需要说明的是，其制造方法的详细情况在后文叙述。
(导电性成分)
作为本发明中所用的导电性成分，是指金属和无机导电体，例如可举出金、银、铜、镍、锡、铋、铅、锌、钯、铂、铝、钨、钼或碳(C)等。作为导电性成分，上述中，优选为含有选自由金、银、铜、镍、锡、铋、铅、锌、钯、铂、铝及碳组成的组中的至少一种元素的导电性成分，更优选为银。这是因为易于获得导电性及稳定性优异的导电膜及导电图案。
针对源电极及漏电极中的导电性成分的含量，在将源电极及漏电极的质量设为100质量％的情况下，优选为70质量％以上且95质量％以下的范围内。通过导电性成分的含量处于该范围内，能够降低电极的电阻率值及断线概率。
(有机成分)
作为本发明中所用的有机成分，没有特别限制，可举出单体、低聚物或聚合物、光聚合引发剂、增塑剂、流平剂、表面活性剂、硅烷偶联剂、消泡剂、颜料等，从提高耐弯折性的观点出发，优选为低聚物或聚合物。
作为低聚物或聚合物，没有特别限定，例如可举出丙烯酸树脂、环氧树脂、Novolac树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺前体、聚酰亚胺等。其中，从弯曲时的耐裂纹性的观点出发，优选为丙烯酸树脂。推测这是因为：丙烯酸树脂的玻璃化转变温度为100℃以下，从而在导电膜的热固化时发生软化，导电体粒子间的结合提高。
所谓丙烯酸树脂，是在重复单元中至少包含来自丙烯酸系单体的结构的树脂。作为丙烯酸系单体的具体例，能够使用具有碳-碳双键的所有化合物，优选举出丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸缩水甘油酯、N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-乙氧基甲基丙烯酰胺、N-正丁氧基甲基丙烯酰胺、N-异丁氧基甲基丙烯酰胺、丁氧基三乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸二环戊基酯、丙烯酸二环戊烯基酯、丙烯酸2-羟乙基酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸2-羟丙基酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基乙二醇丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸八氟戊基酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸三氟乙酯、丙烯酰胺、丙烯酸氨基乙基酯、丙烯酸苯基酯、丙烯酸1-萘基酯、丙烯酸2-萘基酯、丙烯酸苯硫酚酯、苄基硫醇丙烯酸酯等丙烯酸系单体及将这些丙烯酸酯替换为甲基丙烯酸酯而得者、及/或苯乙烯、对甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、羟甲基苯乙烯等苯乙烯类、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、1-乙烯基-2-吡咯烷酮等。
这些丙烯酸系单体可以单独使用或使用2种以上。
(半导体层)
半导体层所用的材料只要是显示半导体性的材料就没有特别限定，优选使用载流子迁移率高的材料。另外，优选为能够应用低成本且简便的涂布工艺的材料，可举出有机半导体、碳材料作为优选例。
作为有机半导体，能够利用并五苯、聚噻吩类、在主链中包含噻吩单元的化合物、聚吡咯类、聚(对苯撑乙烯)类、聚苯胺类、聚乙炔类、聚二乙炔类、聚咔唑类、聚呋喃类、以含氮芳香环为结构单元的聚杂芳基类、稠合多环芳香族化合物、杂芳香族化合物、芳香族胺衍生物、双咔唑衍生物、吡唑啉衍生物、芪系化合物、腙系化合物、铜酞菁等金属酞菁类、铜卟啉等金属卟啉类、二苯乙烯基苯衍生物、氨基苯乙烯基衍生物、芳香族乙炔衍生物、稠合环四羧酸二酰亚胺类、有机色素等公知的物质，可以含有这些物质中的2种以上。
作为碳材料，可举出碳纳米管(以下，称为CNT)、石墨烯、富勒烯等，就对涂布工艺的适应性、高迁移率的方面而言，优选为CNT。
作为CNT，可以用将1片碳膜(石墨烯片)卷绕成圆筒状的单层CNT、将2片石墨烯片卷绕成同心圆状的2层CNT、将多片石墨烯片卷绕成同心圆状的多层CNT中的任一种，也可以用这些中的2种以上。从显示半导体特性的观点出发，优选使用单层CNT，其中更优选为单层CNT包含90重量％以上的半导体型单层CNT。进一步优选为单层CNT包含95重量％以上的半导体型单层CNT。
此外，在表面的至少一部分附着有共轭系聚合物的CNT(以下，称为CNT复合体)在溶液中的分散稳定性优异，可获得高迁移率，因此特别优选。此处，所谓共轭系聚合物，是指重复单元采取共轭结构、且聚合度为2以上的化合物。
所谓共轭系聚合物附着于CNT的表面的至少一部分的状态，是指共轭系聚合物被覆CNT表面的一部分或全部的状态。推测共轭系聚合物能够被覆CNT是因为：通过来自各共轭系结构的π电子云重叠而产生相互作用。CNT是否被共轭系聚合物被覆能够通过经被覆的CNT的反射色从未经被覆的CNT的颜色接近共轭系聚合物的颜色来判别。通过X射线光电子能谱法(XPS)等元素分析，能够定量地鉴定附着物的存在和附着物相对于CNT的质量比。
附着于CNT的共轭系聚合物能够与分子量、分子量分布、结构无关地使用。从对CNT的附着的容易度的方面出发，该共轭系聚合物优选为重均分子量为1000以上。
使共轭系聚合物附着于CNT的方法可举出：(I)在熔融的共轭系聚合物中添加CNT并混合的方法；(II)使共轭系聚合物溶解于溶剂中，向其中添加CNT并混合的方法；(III)预先利用超声波等将CNT预分散于溶剂中，向该处添加共轭系聚合物并混合的方法；(IV)在溶剂中放入共轭系聚合物和CNT，对该混合体系照射超声波并混合的方法等。本发明中，可以将多种方法组合。
在本发明中，CNT的长度优选为比源电极与漏电极间的距离(沟道长度)短。CNT的平均长度与沟道长度有关，优选为2μm以下，更优选为0.5μm以下。一般市售的CNT在长度上具有分布，有时包含比沟道长度更长的CNT，因此优选为增加使CNT比沟道长度更短的工序。例如，通过利用硝酸、硫酸等的酸处理、超声波处理、或冷冻粉碎法等切割为短纤维状的方法是有效的。另外，从提高纯度的方面出发，组合使用利用过滤器的分离是进一步优选的。
另外，CNT的直径没有特别限定，优选为1nm以上且100nm以下，更优选为50nm以下。
作为被覆上述CNT的共轭系聚合物，可举出聚噻吩系聚合物、聚吡咯系聚合物、聚苯胺系聚合物、聚乙炔系聚合物、聚对苯系聚合物、聚对苯撑乙烯系聚合物、在重复单元中具有噻吩单元和杂芳基单元的噻吩-亚杂芳基系聚合物等，也可以使用这些物质中的2种以上。上述聚合物能够使用单一的单体单元排列而成的聚合物、将不同的单体单元进行嵌段共聚而成的聚合物、进行无规共聚而成的聚合物、以及进行接枝聚合而成的聚合物，等等。
另外，对于半导体层而言，可以将CNT复合体与有机半导体混合使用。通过使CNT复合体均匀地分散于有机半导体中，能够在保持有机半导体自身的特性的同时实现高迁移率。
另外，半导体层可以还包含绝缘性材料。作为此处使用的绝缘性材料，可举出本发明中所用的绝缘材料组合物、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚合物材料，但不特别限于这些。
半导体层可以为单层也可以为多层，膜厚优选为1nm以上且200nm以下，进一步优选为100nm以下。通过设为该范围的膜厚，容易形成均匀的薄膜，进而抑制无法通过栅极电压控制的源·漏电极间电流，能够进一步提高FET的通断比。膜厚能够通过原子力显微镜、椭圆偏振法等来测定。
另外，也能够在栅绝缘层与半导体层之间设置取向性层。取向性层中能够使用硅烷化合物、钛化合物、有机酸、杂有机酸等公知的材料，尤其是优选有机硅烷化合物。
在本发明中，可以在相对半导体层而言与栅绝缘层呈相反的一侧形成第2绝缘层。由此，能够保护半导体层不受氧、水分等外部环境影响。
作为第2绝缘层所用的材料，没有特别限定，具体而言能够举出氧化硅、氧化铝等无机材料、聚酰亚胺及/或其衍生物、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏氟乙烯、聚硅氧烷及/或其衍生物、聚乙烯基苯酚及/或其衍生物等聚合物材料、或者无机材料粉末与聚合物材料的混合物、有机低分子材料与聚合物材料的混合物。
对于所形成的FET而言，能够通过改变栅极电压来控制流经源电极与漏电极之间的电流。作为FET的性能指标的迁移率能够用下述(a)式算出。
μ＝(δId/δVg)L·D/(W·εr·ε·Vsd) (a)
其中，Id为源·漏电极间的电流，Vsd为源·漏电极间的电压，Vg为栅极电压，D为栅绝缘层的厚度，L为沟道长度，W为沟道宽度，εr为栅绝缘层的相对介电常数、ε为真空的介电常数(8.85×10-12F/m)。
通过上述方法形成的FET为迁移率高、且栅电极与源电极及漏电极的相对位置被高精度地控制的FET。
<场效应晶体管的制造方法>
本发明的实施方式的FET的制造方法优选为包括：在基板的表面上形成栅电极的工序；在栅电极上形成栅绝缘层的工序；在栅绝缘层上通过涂布法形成半导体层的工序；在栅电极上涂布含有导电性粒子和感光性有机成分的导电性糊剂而形成导电膜的工序；以光掩模及栅电极为掩模从基板的背面侧将导电膜曝光为源电极及漏电极的图案的工序；用光掩模从基板的表面侧将导电膜曝光为布线的图案的工序；以及对经曝光的导电膜进行显影而形成源电极、漏电极及布线的工序。
以下，具体地说明图2所示的本发明的实施方式2的FET的制造方法的一例。
首先，如图3A的(a)所示地，在基板1上形成栅电极2。作为栅电极的形成方法，可举出使用电阻加热蒸镀、电子束、溅射、镀覆、CVD、离子镀涂布、喷墨、印刷等公知技术的方法；将包含有机成分及导电体的糊剂利用旋涂法、刮刀涂布法、狭缝模涂布法、丝网印刷法、棒涂法、铸模法、印刷转印法、浸渍提拉法等公知的技术涂布于绝缘基板上，用烘箱、加热板、红外线等进行干燥而形成的方法等，只要能够实现导通则并无特别限制。
作为将栅电极形成为图案状的方法，可以将利用上述方法制作的电极薄膜通过公知的光刻法等形成为期望形状的图案，或者可以在电极及布线物质的蒸镀、溅射时隔着期望形状的掩模来形成图案。另外，也可以用喷墨、印刷法来直接形成图案。通过所述方法例如借助掩模的真空蒸镀而形成。
接下来，如图3A的(b)所示地，在栅电极2上形成栅绝缘层3。作为栅绝缘层的形成方法，可举出电阻加热蒸镀、电子束、溅射、镀覆、CVD、离子镀涂布、喷墨、印刷、旋涂法、刮刀涂布法、狭缝模涂布法、棒涂法、铸模法、印刷转印法、浸渍提拉法等公知的技术，但不限于这些。
作为印刷膜的热处理的温度，优选为处于80～300℃的范围内。
接下来，如图3A的(c)所示地，在栅绝缘层3上涂布包含CNT的溶液而形成半导体层4。作为半导体层4的形成方法，从制造成本、适合于大面积的观点出发，优选使用涂布法。作为涂布法，可举出旋涂法、刮刀涂布法、狭缝模涂布法、丝网印刷法、棒涂法、铸模法、印刷转印法、浸渍提拉法、喷墨法等公知的涂布方法。其中，优选为选自由喷墨法、分配器法及喷雾法组成的组中的任一种。此外，从原料使用效率的观点出发，更优选为喷墨法。能够根据涂膜厚度控制、取向控制等想要获得的涂膜特性而从这些涂布方法中选择适当的方法。
另外，可以在大气下、减压下或非活性气体气氛下(氮气氛、氩气氛下)对所形成的涂膜进行退火处理。
接下来，如图3A的(d)所示地，在栅绝缘层3及半导体层4上，利用印刷法涂布含有导电体和感光性有机成分的导电性糊剂并去除溶剂而形成导电膜8。作为去除溶剂的方法，可举出利用烘箱、加热板、红外线等的加热干燥、真空干燥等。加热干燥优选在从50℃至180℃的范围内进行1分钟至几小时。
接下来，如图3B的(e)所示地，以光掩模11及栅电极2为掩模，从基板的背面侧将导电膜8曝光为源电极及漏电极的图案。作为曝光所用的光源，优选使用汞灯的i线(365nm)、h线(405nm)、或g线(436nm)。通过这样的背面曝光，利用栅电极图案遮挡曝光，因此形成了追随栅电极图案的沟道区域，并且同时形成了由光掩模规定的源电极及漏电极的框，因此能够将栅电极与源电极及漏电极高精度地对位。
接下来，如图3B的(f)所示地，用光掩模12从基板的表面侧将导电膜8曝光为布线的图案。作为曝光所用的光源，优选使用汞灯的i线(365nm)、h线(405nm)、或g线(436nm)。
接下来，如图3B的(g)所示地，对经曝光的导电膜8进行显影而形成源电极5、漏电极6及布线7。显影根据所用的导电性糊剂的种类，能够利用碱显影、有机显影等公知的方法。
显影后，可以实施利用水的冲洗处理。此处，也可以在水中加入乙醇、异丙醇等醇类、乳酸乙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯等酯类等进行冲洗处理。
接下来，为了使源电极5、漏电极6及布线7显示出导电性，将它们固化。作为进行固化的方法，可举出利用烘箱、惰性烘箱、加热板、红外线等的加热固化、真空固化、利用氙闪光灯的固化等。加热固化的情况下，固化温度优选为100℃以上且300℃以下的范围，更优选为100℃以上且200℃以下，进一步优选为120℃以上且180℃以下。通过将加热温度设为120℃以上，能够使树脂的感光性有机成分的体积收缩量变大，电阻率降低。
需要说明的是，本发明中所用的导电性糊剂优选为在180℃以下的较低温的固化中得到高导电性的糊剂。该情况下，能够在耐热性低的基板上使用、能够与耐热性低的材料组合使用。
图3B的(e)、(f)所示的工序使用了光掩模与曝光对象表面接触的接触式曝光，但也可以使用与曝光对象表面不接触的接近式曝光。
另外，图3B的(e)、(f)所示的工序可以为该顺序也可以为相反的顺序，也可以同时进行这些工序、即从背面侧和表面侧同时进行曝光。
另外，也可以如图3C的(e‘)～(f’)所示地，光掩模11与光掩模12的曝光区域一部分重叠而进行曝光。该情况下重叠曝光的区域在显影后形成为布线7。
另外，作为制造图1所示的本发明的实施方式1的FET的情况下的一例，可以在实施图3A的(a)～(b)所示的工序后，跳过图3A的(c)所示的形成半导体层4的工序，进行图3A的(d)、图3B的(e)～(g)所示的工序，最后在源电极5与漏电极6之间形成半导体层4。
从背面侧进行曝光的工序中的曝光量优选为从表面侧进行曝光的工序中的曝光量的一半以下。由此，能够提高源电极及漏电极的加工精度。
根据本实施方式的FET的制造方法，在背面曝光工序中，导电膜8是从与栅绝缘层的界面侧开始进行固化，与此相对，在表面曝光工序中是从其相反侧(表面侧)开始进行固化。因此，在显影后，能够使利用背面曝光进行图案化的源电极及漏电极的表面状态、与利用表面曝光进行图案化的布线的表面状态不同。
如此地，在制造本发明的实施方式的FET时，能够通过光刻法由相同材料构成的导电膜分别形成布线、源电极及漏电极的表面状态。因此，能够以简便的工艺且低成本制造容易识别布线与源电极及漏电极的FET。
(导电性糊剂)
本发明所用的导电性糊剂至少含有导电性粒子和感光性有机成分。导电性糊剂是将所需的材料进行混合后，例如用三辊机、球磨机或者行星式球磨机等分散机或混炼机来制造。
(导电性粒子)
作为导电性粒子，例如可举出金、银、铜、镍、锡、铋、铅、锌、钯、铂、铝、钨、钼或碳等。其中，优选为含有选自由金、银、铜、镍、锡、铋、铅、锌、钯、铂、铝及碳组成的组中的至少一种元素的导电性粒子，特别优选为银粒子。
(感光性有机成分)
感光性有机成分优选为包含在分子内具有聚合性不饱和基团的单体、低聚物或聚合物的物质。作为聚合性不饱和基团，例如可举出乙烯基、烯丙基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基等烯键式不饱和基团或丙烯酰胺基。
(光聚合引发剂·敏化剂)
为了通过光反应使如上所述的感光性有机成分进行光固化，优选为在导电性糊剂中包含光聚合引发剂。作为光聚合引发剂，例如可举出光自由基聚合引发剂或光阳离子聚合引发剂，根据曝光工序中所用的光进行适宜选择即可。
另外，通过在导电性糊剂中与光聚合引发剂一同使用敏化剂，能够提高灵敏度，能够扩大对于反应而言有效的波长范围。
(溶剂)
从粘度调整及涂布膜的表面平滑性提高的观点出发，导电性糊剂优选包含有机溶剂。从防止由导电性粒子的沉降导致的涂布不良、液体流挂或被覆性提高的观点出发，导电性糊剂粘度(利用布鲁克菲尔德型粘度计以3rpm测定而得的值)优选为10～100Pa·s，更优选为10～50Pa·s。
作为有机溶剂，例如可举出甲基乙基酮、二噁烷、丙酮、环己酮、环戊酮、异丁醇、异丙醇、四氢呋喃、γ-丁内酯、溴苯、氯苯、二溴苯、二氯苯、溴苯甲酸、氯苯甲酸等、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、二乙二醇单丁基醚、二乙二醇单丁基醚乙酸酯、2-甲基-2,4-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、萜品醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、Texanol、苄醇、二丙二醇单乙基醚、三丙二醇单甲基醚或丙二醇单甲基醚乙酸酯。
(其它成分)
可以在导电性糊剂中配混例如有机系或者无机系的颜料、玻璃粉末、填料、增塑剂、特殊乙烯基系聚合物或者特殊丙烯酸系聚合物等流平剂、表面活性剂、硅烷偶联剂、消泡剂或抗氧化剂等添加剂。
<无线通信装置>
接下来，对含有本发明的实施方式的FET的无线通信装置进行说明。无线通信装置例如为如RFID那样的、通过RFID标签接收由外部的读取器/写入器所搭载的天线发送的载波从而进行电通信的装置。
具体的动作例如为如下：RFID标签的天线接收由读取器/写入器所搭载的天线发送的无线信号，RFID内的FET进行与无线信号的指令对应的动作。然后，将与指令对应的结果的响应以无线信号的形式从RFID标签的天线向读取器/写入器的天线发送。需要说明的是，与指令对应的动作由包含FET的公知的解调电路、动作控制逻辑电路、调制电路等进行。
本发明的实施方式的无线通信装置至少具有上述FET、和天线。作为本发明的实施方式的无线通信装置的更具体的构成，如图4、图5中的一例所示地，在基板100上具有天线图案101、包含FET的电路102、以及电路与天线的连接布线103。
天线材料及连接布线材料只要为导电材料则可以为任意材料。具体而言，可举出与栅电极材料同样的材料。其中，从柔软性增加，在弯曲时密合性也良好从而电连接良好的方面出发，优选为含有导电体和粘结剂的糊剂材料。从降低制造成本的观点出发，天线材料及连接布线材料优选为相同材料。
作为形成天线图案及连接布线图案的方法，有以下方法：用冲刀对铜箔、铝箔等金属箔进行加工并转印至基板的方法；以形成于金属箔上的抗蚀剂层为掩模，对粘贴于基板的金属箔进行蚀刻的方法；在基板上通过涂布法形成导电性糊剂的图案，并利用热、光使该图案固化的方法，等等。其中，从降低制造成本的观点出发，优选在基板上涂布导电糊剂而形成的方法。
另外，在用包含导电体和粘结剂的糊剂作为材料的情况下，还可举出下述方法：用旋涂法、刮刀涂布法、狭缝模涂布法、丝网印刷法、棒涂法、铸模法、印刷转印法、浸渍提拉法等公知的技术将糊剂涂布于基板上，并用烘箱、加热板、红外线等进行干燥的方法，等等。另外，可以将用上述方法制作的导电膜利用公知的光刻法等形成为期望形状的图案，也可以在蒸镀、溅射时借助期望形状的掩模来形成图案。
此外，天线图案及连接布线图案优选为由与FET的栅电极及布线相同的材料构成。这是因为：材料种类变少，通过在同一工序中制作上述天线图案及连接布线图案与FET的栅电极及布线，能够削减制造工序数并降低成本。
所谓天线图案及连接布线图案与FET的栅电极及布线由相同的材料构成，是指天线图案及连接布线图案与FET的栅电极及布线所含的元素中，含有摩尔比率最高的元素相同。天线图案及连接布线图案与FET的栅电极及布线中的元素的种类和含有比率能够通过X射线光电子能谱(XPS)、二次离子质谱法(SIMS)等元素分析进行鉴定。
若天线图案、连接布线图案、FET的栅电极及布线在同一工序中制作，则天线图案与连接布线图案、连接布线图案与FET的栅电极用布线的连接部以连续相形成。从天线图案、连接布线图案、FET的栅电极及布线的密合性、降低制造成本的观点出发，优选以形成连续相的方式形成。所谓天线图案、连接布线图案、FET的栅电极及布线图案为连续相，是指这些图案一体化而在连接部不存在连接界面。连接部为连续相的情况能够通过利用扫描型电子显微镜(SEM)、透射型电子显微镜(TEM)等观察连接部的截面来确认。
天线图案与连接布线图案、连接布线图案与FET的栅电极用布线的连接部的宽度及厚度为任意。
实施例
以下，基于实施例来更具体地说明本发明。需要说明的是，本发明并不限于下述实施例。通过以下的[1]～[9]说明实施例中的各评价法。
[1]源·漏电极及布线的光反射率测定
测定源电极及漏电极以及布线的光反射率。在测定中使用显微分光膜厚计(OPTMF2大塚电子公司制)。将测定范围设为波长400nm～1000nm。关于源电极、漏电极及布线的测定，在利用在FET制作时使用的光掩模所设计的源电极、漏电极及布线的区域中，分别在任意的5个位置进行测定。将在波长600nm以上且900nm以下处的光反射率的累计值分别取平均，由这些值算出反射率的比率(源·漏电极/布线)。
[2]源·漏电极与布线的边缘检测
进行源电极、漏电极与布线的边缘检测。在测定中使用光学显微镜ECLIPSE L200N(nikon instech公司制)，对20个元件的源电极、漏电极及布线的所得图像进行边缘检测，按照以下基准进行评价。
A(良好)：20个元件全部能够进行边缘检测，源电极及漏电极得以被图像识别。
B(合格)：15个以上且19个以下的元件中能够进行边缘检测，未能进行边缘检测的元件中源电极及漏电极未被图像识别。
C(不合格)：14个以下的元件中能够进行边缘检测，但未能进行边缘检测的元件中源电极及漏电极未被图像识别。
[3]源·漏电极与布线的截面图像评价
参照图6进行说明。使用扫描型电子显微镜(SEM)，在倍率：1,000～15,000的范围内观察所形成的FET的截面，在源电极5与布线7、及漏电极6与布线7的截面中评价接合面的有无。针对10个元件进行测量并进行评价，将未观察到接合面的情况设为“无”。若为“无”，则电极与布线形成连续相。
[4]栅电极与源·漏电极的位置偏移评价
参照图6进行说明。针对所形成的FET，使用扫描型电子显微镜(SEM)观察任意的20个元件的截面，对各元件测定栅电极2与源电极5或漏电极6的重叠部的长度X。求出20个元件的X的平均值。另外，在栅电极2具有与源电极5和漏电极6这二者的重叠部的情况下，将更长的重叠部的长度设为X。
[5]FET的迁移率的评价
对改变FET的栅极电压(Vg)时的源·漏电极间电流(Id)-源·漏电极间电压(Vsd)特性进行测定。在测定中使用半导体特性评价系统4200-SCS型(Keithley Instruments公司制)，在大气下进行测定。由在Vg＝+20V～-20V内变化时的Vsd＝-5V时的Id的值的变化来求出迁移率。
[6]算术表面粗糙度的测定
测定源电极、漏电极及布线的算术表面粗糙度(Ra)。在测定中使用原子力显微镜(AFM)，获取源电极、漏电极及布线表面上的任意5个位置的Ra，算出平均值。
[7]厚度的测定
测定源电极、漏电极及布线的膜厚。在测定中使用扫描型电子显微镜(SEM)观察元件的截面，测量源电极、漏电极及布线的任意5个位置的厚度，算出平均值。
[8]元素组成比率的测定
测定源电极、漏电极及布线的元素组成比率。在测定中使用X射线光电子能谱(XPS)，测定任意5个位置的源电极、漏电极及布线表面的元素组成比率，由所得的平均值算出银成分的比率。
[9]基于源·漏电极与布线的亮度差的边缘检测
进行源电极、漏电极与布线的边缘检测。针对透镜，使用连接有单色线列式照相机的远心微透镜(基恩士公司)，针对光源，使用LED照明LFV3-G-50X100SW(CCS公司)，检查台是使用对表面进行了黑色氧化铝膜加工处理的铝制台，由20个元件的源电极、漏电极及布线的所得的二值化处理后的图像的亮度值的差来进行源电极、漏电极及布线的图像识别。
A(良好)：20个元件中全部能够进行边缘检测，源电极及漏电极被图像识别。
B(合格)：15个以上且19个以下的元件中能够进行边缘检测，但未能进行边缘检测的元件中源电极及漏电极未被图像识别。
C(不合格)：14个以下的元件中能够进行边缘检测，但未能进行边缘检测的元件中源电极及漏电极未被图像识别。
合成例1；化合物P1(感光性有机成分)
共聚比率(质量基准)：丙烯酸乙酯(以下，“EA”)/甲基丙烯酸2-乙基己酯(以下，“2-EHMA”)/苯乙烯(以下，“St”)/甲基丙烯酸缩水甘油酯(以下，“GMA”)/丙烯酸(以下，“AA”)＝20/40/20/5/15。
在氮气氛的反应容器中，投入150g的二乙二醇单乙基醚乙酸酯(以下，“DMEA”)，用油浴升温至80℃。向其中用1小时滴加包含20g的EA、40g的2-EHMA、20g的St、15g的AA、0.8g的2,2’-偶氮二异丁腈及10g的DMEA的混合物。滴加结束后，进一步进行6小时聚合反应。然后，添加1g的对苯二酚单甲基醚而停止聚合反应。接下来，用0.5小时滴加包含5g的GMA、1g的三乙基苄基氯化铵及10g的DMEA的混合物。滴加结束后，进一步进行2小时加成反应。通过用甲醇将所得的反应溶液纯化，从而将未反应杂质去除，进一步进行24小时真空干燥，由此获得化合物P1。
合成例2；化合物P2(感光性有机成分)
共聚比率(质量基准)：2官能环氧丙烯酸酯单体(环氧酯3002A；共荣社化学公司制)/2官能环氧丙烯酸酯单体(环氧酯70PA；共荣社化学公司制)/GMA/St/AA＝20/40/5/20/15。
在氮气氛的反应容器中，投入150g的二乙二醇单乙基醚乙酸酯(以下，“DMEA”)，用油浴升温至80℃。向其中用1小时滴加包含20g的环氧酯3002A、40g的环氧酯70PA、20g的St、15g的AA、0.8g的2,2’-偶氮二异丁腈及10g的DMEA的混合物。滴加结束后，进一步进行6小时聚合反应。然后，添加1g的对苯二酚单甲基醚而停止聚合反应。接下来，用0.5小时滴加包含5g的GMA、1g的三乙基苄基氯化铵及10g的DMEA的混合物。滴加结束后，进一步进行2小时加成反应。通过用甲醇将所得的反应溶液纯化，从而将未反应杂质去除，进一步进行24小时真空干燥，由此获得化合物P2。
合成例3；化合物P3(感光性有机成分)
化合物P2的氨基甲酸酯改性化合物
在氮气氛的反应容器中，投入100g的二乙二醇单乙基醚乙酸酯(以下，“DMEA”)，用油浴升温至80℃。向其中用1小时滴加10g感光性成分P2、包含3.5g的正己基异氰酸酯及10g的DMEA的混合物。滴加结束后，进一步进行3小时反应。通过用甲醇将所得的反应溶液纯化，从而将未反应杂质去除，进一步进行24小时真空干燥，由此获得具有氨基甲酸酯键的化合物P3。
合成例4；化合物P4(感光性有机成分)
在氮气氛的反应容器中，投入24.6g的DMEA、43.0g的EOCN-103S(日本化药公司制；甲酚Novolac型环氧树脂；环氧当量：10.7g/当量)、14.4g的AA、0.24g的2,6-二叔丁基对甲酚及0.24g的三苯基膦，在98℃的温度下加热反应至反应液的酸值为0.5mg·KOH/g以下为止，获得环氧羧酸酯化合物。接下来，在该反应液中投入8.5g的DMEA及10.0g的四氢邻苯二甲酸酐，在95℃下加热反应4小时，得到羧酸改性化合物P4。
制备例1；感光性糊剂A
在100ml清洁瓶中，放入16g的通过上述获得的化合物P1、4g的化合物P3、2g的LIGHT ACRYLATE BP-4EA(共荣社化学公司制)、4g的光聚合引发剂OXE-01(BASF日本公司制)、0.6g的产酸剂SI-110(三新化学工业公司制)、10g的γ-丁内酯(三菱瓦斯化学公司制)，利用自转-公转真空混合机“あわとり練太郎”(注册商标)(ARE-310；Thinky公司制)进行混合，获得感光性树脂溶液34.6g(固体成分78.5质量％)。将所得的感光性树脂溶液8.0g和平均粒径2μm的Ag粒子42.0g混合，用3辊机“EXAKT M-50”(商品名，EXAKT公司制)进行混炼，得到50g的感光性糊剂A。
制备例2；感光性糊剂B
除了用平均粒径0.2μm的Ag粒子以外，利用与制备例1同样的方法，得到感光性糊剂B。
制备例3；感光性糊剂C
除了用20g的化合物P1且不用化合物P3以外，利用与制备例2同样的方法，得到感光性糊剂C。
制备例4；感光性糊剂D
除了用40g的γ-丁内酯以外，利用与制备例2同样的方法，得到感光性糊剂D。
制备例5；感光性糊剂E
除了用平均粒径0.7μm的Ag粒子以外，利用与制备例1同样的方法，得到感光性糊剂E。
制备例6；感光性糊剂F
除了用20g的化合物P4且不用化合物P3以外，利用与制备例5同样的方法，得到感光性糊剂F。
制备例7
除了用平均粒径0.5μm的Ag粒子以外，利用与制备例1同样的方法，得到感光性糊剂G。
制备例8
除了用20g的化合物P2且不用化合物P3以外，利用与制备例7同样的方法，得到感光性糊剂H。
(半导体溶液的制作)
在半导体溶液的制作中，首先，在含有2.0mg的P3HT(Aldrich公司制，聚(3-己基噻吩))的氯仿溶液(10ml)中，加入1.0mg的CNT(CNI公司制，单层CNT，纯度95％)，一边进行冰冷，一边用超声波均质器(东京理化器械公司制，VCX-500)以输出20％进行4小时超声波搅拌。由此，得到CNT分散液A11(CNT复合体相对于溶剂的浓度为0.96g/l)。
接下来，用膜过滤器(孔径10μm，直径25mm，Millipore公司制OmniporeMembrane)，进行上述CNT分散液A11的过滤，去除长度10μm以上的CNT复合体。在由此得到的滤液中加入5ml的o-DCB(和光纯药工业公司制)后，用旋转蒸发器将作为低沸点溶剂的氯仿蒸馏去除，由此，利用o-DCB对溶剂进行置换，得到CNT分散液B11。向CNT分散液B11(1ml)中加入3ml的o-DCB，由此，得到半导体溶液A1(CNT复合体相对于溶剂的浓度为0.03g/l)。
(组合物的制作例1)
在组合物的制作例1中，制作栅绝缘层溶液A2。具体而言，首先，将甲基三甲氧基硅烷(61.29g(0.45摩尔))、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(12.31g(0.05摩尔))及苯基三甲氧基硅烷(99.15g(0.5摩尔))溶解于203.36g的丙二醇单丁基醚(沸点170℃)中。一边搅拌一边向其中加入水(54.90g)及磷酸(0.864g)。将由此获得的溶液在浴温105℃下加热2小时，使内温上升至90℃为止，使主要包含副产物甲醇的成分蒸馏出。接下来，在浴温130℃下加热2小时，使内温上升至118℃为止，使主要包含水和丙二醇单丁基醚的成分蒸馏出。然后，冷却至室温，获得固体成分浓度26.0重量％的聚硅氧烷溶液A3。所得的聚硅氧烷溶液A3中的聚硅氧烷的重均分子量为6000。
接下来，将所得的聚硅氧烷溶液A3称取10g，向其中混合54.4g丙二醇单乙基醚乙酸酯(以下，称为PGMEA)，在室温下搅拌2小时。如此地，得到栅绝缘层溶液A2。
(实施例1)
在实施例1中，制作本发明的实施方式的FET(参照图2)。具体而言，首先，在PET膜制的基板1(膜厚50μm)上，通过电阻加热法，借助掩模来真空蒸镀5nm的铬及50nm的金，由此，形成FET的栅电极2。接下来，利用旋涂法将绝缘层溶液A2涂布(1000rpm×20秒)于上述基板1上，在大气气氛下，在120℃进行3分钟热处理，在氮气氛下在150℃进行120分钟热处理，由此形成膜厚500nm的栅绝缘层3。
在如上所述地形成有栅绝缘层的基板上，在位于相对于栅电极的投影上的栅绝缘层上，利用喷墨法涂布100pl的半导体溶液A1，在加热板上在氮气流下于150℃进行30分钟的热处理，由此形成半导体层4。
接下来，利用丝网印刷将感光性糊剂A涂布于上述PET膜制的基板上，在干燥烘箱中在100℃下进行10分钟预烘烤。然后，用曝光装置“PEM-8M”(商品名，Union光学公司制)，从背面侧借助设计有源电极及漏电极的框的光掩模，以曝光量100mJ/cm2(以波长365nm换算)进行全线曝光(不用特定波长的滤光器截止而用汞灯进行的曝光)，进而从表面侧借助设计有布线的光掩模，以曝光量70mJ/cm2(以波长365nm换算)进行全线曝光。在曝光后，用0.5％的Na2CO3溶液浸渍显影30秒钟，用超纯水冲洗后，在干燥烘箱中在140℃下进行30分钟固化。由此，形成源电极5、漏电极6、布线7。
针对所得的FET，利用[1]～[8]所记载的方法进行评价。结果示于表1。
实施例2～6
利用与实施例1同样的方法，用表1记载的感光性糊剂，对各FET进行与实施例1同样的评价。评价结果示于表1。
比较例1
在比较例1中，至形成半导体层4为止进行与实施例1同样的操作。接下来，利用丝网印刷将感光性糊剂A涂布于上述PET膜制的基板上，在干燥烘箱中在100℃下进行10分钟预烘烤。然后，用曝光装置“PEM-8M”(商品名，Union光学公司制)，从背面侧借助设计有源电极、漏电极及布线的框的光掩模，以曝光量70mJ/cm2(以波长365nm换算)进行全线曝光。在曝光后，用0.5％的Na2CO3溶液浸渍显影30秒钟，用超纯水冲洗后，在干燥烘箱中在140℃下进行30分钟固化。由此，形成源电极5、漏电极6、布线7。
针对所得的FET，利用[1]～[8]所记载的方法进行评价。结果示于表1。
比较例2
在比较例2中，至形成半导体层4为止进行与实施例1同样的操作。接下来，利用丝网印刷将感光性糊剂A涂布于上述PET膜制的基板上，在干燥烘箱中在100℃下进行10分钟预烘烤。然后，用曝光装置“PEM-8M”(商品名，Union光学公司制)，从背面侧借助设计有源电极、漏电极的框的光掩模，以曝光量70mJ/cm2(以波长365nm换算)进行全线曝光。在曝光后，用0.5％的Na2CO3溶液浸渍显影30秒钟，用超纯水冲洗后，在干燥烘箱中在140℃下进行30分钟固化。由此，形成源电极5、漏电极6。接下来，通过电阻加热法，借助掩模真空蒸镀60nm的铝，由此，形成布线7。
所得的FET中，在源电极5与布线7、及漏电极6与布线7中未形成连续相，在处理时在源电极5与布线7、及漏电极6与布线7的接合面处发生布线7的剥离，无法利用[1]～[8]所记载的方法进行评价。
[表1]
Figure BDA0003152593750000291
实施例7
在实施例7中，制作本发明的实施方式的FET(参照图2)。具体而言，首先，在PET膜制的基板1(膜厚50μm)上，通过电阻加热法，借助掩模来真空蒸镀100nm的铜，由此，形成FET的栅电极2。接下来，利用旋涂法将绝缘层溶液A2涂布(1000rpm×20秒)于上述基板1上，在大气气氛下于120℃进行3分钟热处理，在氮气氛下于150℃进行120分钟热处理，由此形成膜厚500nm的栅绝缘层3。
在如上所述地形成有栅绝缘层的基板上，在位于相对于栅电极的投影上的栅绝缘层上，利用喷墨法涂布100pl的半导体溶液A1，在加热板上在氮气流下于150℃进行30分钟的热处理，由此形成半导体层4。
接下来，利用丝网印刷将感光性糊剂A涂布于上述PET膜制的基板上，在干燥烘箱中在100℃下进行10分钟预烘烤。然后，用曝光装置“PEM-8M”(商品名，Union光学公司制)，从背面侧借助设计有源电极、漏电极的框的光掩模，以曝光量20mJ/cm2(以波长365nm换算)进行全线曝光，进而从表面侧借助设计有布线的光掩模，以曝光量70mJ/cm2(以波长365nm换算)进行全线曝光。在曝光后，用0.5％的Na2CO3溶液浸渍显影30秒钟，用超纯水冲洗后，在干燥烘箱中在140℃下进行30分钟固化。由此，形成源电极5、漏电极6、布线7。
针对所得的FET，利用[1]～[8]所记载的方法进行评价。结果示于表2。
实施例8～12
利用与实施例7同样的方法，用表2记载的感光性糊剂，对各FET进行与实施例2同样的评价。评价结果示于表2。
比较例3
在比较例3中，至形成半导体层4为止进行与实施例1同样的操作。接下来，利用丝网印刷将感光性糊剂A涂布于上述PET膜制的基板上，在干燥烘箱中在100℃下进行10分钟预烘烤。然后，用曝光装置“PEM-8M”(商品名，Union光学公司制)，从表面侧借助设计有源电极、漏电极及布线的框的光掩模，以曝光量70mJ/cm2(以波长365nm换算)进行全线曝光。在曝光后，用0.5％的Na2CO3溶液浸渍显影30秒钟，用超纯水冲洗后，在干燥烘箱中在140℃下进行30分钟固化。由此，形成源电极5、漏电极6、布线7。
针对所得的FET，利用[1]～[8]所记载的方法进行评价。结果示于表2。
[表2]
Figure BDA0003152593750000321
实施例13
在实施例13中，制作本发明的实施方式的FET(参照图1)。具体而言，首先，在PET膜制的基板1(膜厚50μm)上，通过电阻加热法，借助掩模来真空蒸镀100nm的铜，由此，形成FET的栅电极2。接下来，利用旋涂法将绝缘层溶液A2涂布(1000rpm×20秒)于上述基板1上，在大气气氛下于120℃进行3分钟热处理，在氮气氛下于150℃进行120分钟热处理，由此形成膜厚500nm的栅绝缘层3。
接下来，利用丝网印刷将感光性糊剂A涂布于上述PET膜制的基板上，在干燥烘箱中于100℃进行10分钟预烘烤。然后，用曝光装置“PEM-8M”(商品名，Union光学公司制)，从背面侧借助设计有源电极、漏电极的框的光掩模，以曝光量10mJ/cm2(以波长365nm换算)进行全线曝光，进而从表面侧借助设计有布线的光掩模，以曝光量70mJ/cm2(以波长365nm换算)进行全线曝光。在曝光后，用0.5％的Na2CO3溶液浸渍显影30秒钟，用超纯水冲洗后，在干燥烘箱中在140℃下进行30分钟固化。由此，形成源电极5、漏电极6、布线7。
接下来，在上述源电极及漏电极之间，利用喷墨法涂布100pl的半导体溶液A1，在加热板上在氮气流下于150℃进行30分钟的热处理，由此形成半导体层4。
针对所得的FET，利用[1]～[8]所记载的方法进行评价。结果示于表3。
实施例14～18
利用与实施例13同样的方法，用表3记载的感光性糊剂，对各FET进行与实施例13同样的评价。评价结果示于表3。
[表3]
Figure BDA0003152593750000341
实施例19
在实施例19中，制作本发明的实施方式的FET(参照图2)。具体而言，首先，在PET膜制的基板1(膜厚50μm)上，通过电阻加热法，借助掩模来真空蒸镀5nm的铬及50nm的金，由此，形成FET的栅电极2。接下来，利用旋涂法将绝缘层溶液A2涂布(1000rpm×20秒)于上述基板1上，在大气气氛下于120℃进行3分钟热处理，在氮气氛下于150℃进行120分钟热处理，由此形成膜厚500nm的栅绝缘层3。
在如上所述地形成有栅绝缘层的基板上，在位于相对于栅电极的投影上的栅绝缘层上，利用喷墨法涂布100pl的半导体溶液A1，在加热板上在氮气流下于150℃进行30分钟的热处理，由此形成半导体层4。
接下来，利用丝网印刷将感光性糊剂G涂布于上述PET膜制的基板上，在干燥烘箱中在100℃下进行10分钟预烘烤。然后，用曝光装置“PEM-8M”(商品名，Union光学公司制)，从背面侧借助设计有源电极、漏电极的框的光掩模，以曝光量10mJ/cm2(以波长365nm换算)进行全线曝光，进而从表面侧借助设计有布线的光掩模，以曝光量70mJ/cm2(以波长365nm换算)进行全线曝光。在曝光后，用0.5％的Na2CO3溶液浸渍显影30秒钟，用超纯水冲洗后，在干燥烘箱中在140℃下进行30分钟固化。由此，形成源电极5、漏电极6、布线7。
针对所得的FET，利用[1]～[3]、[6]～[9]所记载的方法进行评价。结果示于表4。
实施例20
利用与实施例19同样的方法，用感光性糊剂H，对各FET进行与实施例19同样的评价。评价结果示于表4。
实施例21
在实施例21中，利用丝网印刷将感光性糊剂H涂布于上述PET膜制的基板上，在干燥烘箱中在100℃下进行10分钟预烘烤，至此进行与实施例19相同的操作。然后，用曝光装置“PEM-8M”(商品名，Union光学公司制)，从背面侧借助设计有源电极、漏电极的框的光掩模，以曝光量70mJ/cm2(以波长365nm换算)进行全线曝光，进而从表面侧借助设计有布线的光掩模，以曝光量70mJ/cm2(以波长365nm换算)进行全线曝光。在曝光后，用0.5％的Na2CO3溶液浸渍显影30秒钟，用超纯水冲洗后，在干燥烘箱中在140℃下进行30分钟固化。由此，形成源电极5、漏电极6、布线7。
针对所得的FET，进行与实施例19同样的评价。评价结果示于表4。
实施例22
在实施例22中，利用丝网印刷将感光性糊剂H涂布于上述PET膜制的基板上，在干燥烘箱中在100℃下进行10分钟预烘烤，至此进行与实施例19相同的操作。然后，用曝光装置“PEM-8M”(商品名，Union光学公司制)，从背面侧借助设计有源电极、漏电极的框的光掩模，以曝光量100mJ/cm2(以波长365nm换算)进行全线曝光，进而从表面侧借助设计有布线的光掩模，以曝光量70mJ/cm2(以波长365nm换算)进行全线曝光。在曝光后，用0.5％的Na2CO3溶液浸渍显影30秒钟，用超纯水冲洗后，在干燥烘箱中在140℃下进行30分钟固化。由此，形成源电极5、漏电极6、布线7。
针对所得的FET，进行与实施例19同样的评价。评价结果示于表4。
比较例4
在比较例4中，至形成半导体层4为止进行与实施例19同样的操作。接下来，利用丝网印刷将感光性糊剂H涂布于上述PET膜制的基板上，在干燥烘箱中在100℃下进行10分钟预烘烤。然后，用曝光装置“PEM-8M”(商品名，Union光学公司制)，从表面侧借助设计有源电极、漏电极及布线的框的光掩模，以曝光量70mJ/cm2(以波长365nm换算)进行全线曝光。在曝光后，用0.5％的Na2CO3溶液浸渍显影30秒钟，用超纯水冲洗后，在干燥烘箱中在140℃下进行30分钟固化。由此，形成源电极5、漏电极6、布线7。
针对所得的FET，进行与实施例19同样的评价。评价结果示于表4。
[表4]
Figure BDA0003152593750000381
附图标记说明
1 基板
2 栅电极
3 栅绝缘层
4 半导体层
5 源电极
6 漏电极
7 源·漏电极用布线
8 导电膜
10 FET
11 光掩模
12 光掩模
100 基板
101 天线图案
102 电路
103 连接布线
20 FET

Claims (12)

1.场效应晶体管，其在基板上具备：
源电极、漏电极及栅电极；
与所述源电极及漏电极接触的半导体层；
与所述源电极及漏电极中的各自电连接的布线；和
使所述半导体层与所述栅电极绝缘的栅绝缘层，
其中，所述源电极与所述布线的连接部形成连续相，且所述漏电极与所述布线的连接部形成连续相，
构成所述连续相的部分至少包含导电性成分和有机成分，
所述布线在波长600nm以上且900nm以下的区域中的光反射率的累计值高于所述源电极及漏电极在波长600nm以上且900nm以下的区域中的光反射率的累计值。
2.根据权利要求1所述的场效应晶体管，其中，所述源电极及漏电极的平均厚度比所述布线的平均厚度薄10％以上。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的场效应晶体管，其中，所述源电极及漏电极的算术表面粗糙度大于所述布线的算术表面粗糙度。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的场效应晶体管，其中，所述布线在波长600nm以上且900nm以下的区域中的光反射率的累计值比所述源电极及漏电极在波长600nm以上且900nm以下的区域中的光反射率的累计值高5％以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的场效应晶体管，其中，所述栅电极的厚度为30nm以上且500nm以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的场效应晶体管，其中，所述源电极及漏电极的厚度在所述栅电极的厚度的5倍以上且50倍以下的范围内。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的场效应晶体管，其中，所述半导体层含有碳纳米管。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的场效应晶体管，其中，所述半导体层包含在表面的至少一部分附着有共轭系聚合物的碳纳米管复合体。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的场效应晶体管，其中，构成所述连续相的部分的表面处的所述源电极及漏电极中的所述导电性成分的元素组成比率为25％以下，与构成所述连续相的部分的表面处的所述布线中的所述导电性成分的元素组成比率相比，构成所述连续相的部分的表面处的所述源电极及漏电极中的所述导电性成分的元素组成比率更高。
10.权利要求1～9中任一项所述的场效应晶体管的制造方法，其包括下述工序：
在基板的表面上形成栅电极的工序；在所述栅电极上形成栅绝缘层的工序；在所述栅绝缘层上通过涂布法形成半导体层的工序；在所述栅绝缘层上通过涂布法形成含有导电性粒子和感光性有机成分的导电膜的工序；以光掩模和所述栅电极为掩模从所述基板的背面侧将所述导电膜曝光为源电极及漏电极的图案的工序；用光掩模从所述基板的表面侧将所述导电膜曝光为布线的图案的工序；以及，对经曝光的导电膜进行显影而形成所述源电极、漏电极及所述布线的工序。
11.根据权利要求10所述的场效应晶体管的制造方法，其中，从所述背面侧进行曝光的工序中的曝光量为从所述表面侧进行曝光的工序中的曝光量的一半以下。
12.无线通信装置，其至少具有：至少权利要求1～9中任一项所述的场效应晶体管、和天线。
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