CN1619856A - 薄膜晶体管及其制造方法、其电路、电子器件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供可以用简易的方法制造特性优良的薄膜晶体管的薄膜晶体管的制造方法、通过这种薄膜晶体管的制造方法而制造的薄膜晶体管、以及具备该薄膜晶体管的薄膜晶体管电路、电子器件以及电子设备。本发明的薄膜晶体管的制造方法包括：采用非电解镀在基板(2)上形成源电极和漏电极的第1工序，采用涂敷法至少在源电极(3)和漏电极(4)之间的区域形成有机半导体层(5)的第2工序，采用涂敷法在有机半导体层(5)上形成栅极绝缘层(6)的第3工序，采用涂敷法在栅极绝缘层(6)上以与源电极(3)和漏电极(4)之间的区域重叠的方式而形成栅电极(7)的第4工序。

Description

薄膜晶体管及其制造方法、其电路、电子器件及电子设备

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管的制造方法、薄膜晶体管、薄膜晶体管电路、电子器件以及电子设备。

背景技术

以往，对使用了具有半导体导电性的有机材料(有机半导体材料)的薄膜晶体管的研发正在不断进展。该薄膜晶体管具有适于薄型轻量化、有柔性、材料成本比较便宜等优点，希望可以作为柔性显示器等的开关元件。

作为该薄膜晶体管，提出了在基板上形成有源电极、漏电极，并在这些电极上按有机半导体层、栅极绝缘层、栅电极的顺序依次层叠的晶体管(如参照专利文献1、2、3。)。

在专利文献1中，公开了使用真空蒸镀法形成栅电极、源电极和漏电极。

由此，在使用真空蒸镀法形成栅电极、源电极和漏电极的同时，用真空蒸镀法结合绝缘体层和有机半导体层，由此能再现性良好地制造高性能的薄膜晶体管。

但问题是，在真空蒸镀法中需要规模宏大的设备，另外，成膜需要消耗的能量较大，成本较高等。

另一方面，在专利文献2、3中，公开了通过湿式工序在大气压下对所有的栅电极、源电极、漏电极、绝缘体层和有机半导体层进行成膜的技术，由此可以低成本地制作薄膜晶体管。

但是，和通过真空蒸镀法制造的薄膜晶体管相比，专利文献2、3中所述的薄膜晶体管不能获得足够的特性。

专利文献1：特开平5-55568号公报

专利文献2：WO0147045

专利文献3：WO0147043

发明内容

本发明提供一种通过简易的方法能制造特性优良的薄膜晶体管的薄膜晶体管的制造方法、由这种薄膜晶体管的制造方法制造的薄膜晶体管、具备该薄膜晶体管的薄膜晶体管电路、电子器件以及电子设备。

通过下述的本发明能达到这种目的。

本发明的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，具有：

通过非电解镀层在基板上形成源电极和漏电极的第1工序；

使用涂敷法至少在上述源电极和上述漏电极之间的区域内形成有机半导体层的第2工序；

使用涂敷法在上述有机半导体层上形成栅极绝缘层的第3工序；

使用涂敷法，在所述栅极绝缘层上以与所述源电极和所述漏电极之间的区域重叠的方式而形成栅电极的第4工序。

由此，采用简易的方法能制造特性优良的薄膜晶体管。

关于本发明的薄膜晶体管的制造方法，在上述第1工序中，上述源电极和上述漏电极优选在设置于上述基体材料上的掩模开口部内，由供给非电镀液而选择性形成。

由此可以使薄膜晶体管的制造工序更加简化，可以降低镀液的消耗量。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，在所述第一工序，用于所述非电解镀的镀液，优选含有用于形成所述源电极和所述漏电极的金属的金属盐和还原剂，并且实质上不含有碱金属离子。

由此可以防止有机半导体层的特性降低。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，所述镀液中的所述金属盐的含量优选为1～50g/L。

由此，能以适当的速度形成镀膜。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，上述还原剂优选把肼和次磷酸铵的至少一种作为主成分的物质。

由此，镀膜的成膜速度比较合适，且镀膜的膜厚控制比较容易。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，上述镀液中的上述还原剂的含量优选10～200g/L。

由此，能以更适当的成膜速度形成镀膜。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，上述镀液优选含有pH调整剂。

由此，随着非电解镀层的进行，能防止或抑制镀液pH的降低，其结果能有效防止成膜速度的降低以及镀膜的组成、性质的改变。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，上述pH调整剂优选把氨水、氢化三甲铵和硫化铵中的至少一种作为主成分的物质。

由此，能进一步确实可靠地防止成膜速度的降低和镀膜的组成、性质的改变。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，进行上述非电解镀层时的上述镀液的pH优选5～12。

由此，成膜速度更加合适，并能高精度形成膜厚均匀的镀膜。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，进行上述非电解镀层时的上述镀液的温度优选30～90℃。

由此，成膜速度更加合适，并能高精度形成膜厚均匀的镀膜。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，在上述第1工序中，上述源电极和上述漏电极优选以其梳齿相互咬合的方式而形成梳形。

由此，能防止栅电极、源电极和漏电极重叠部分的面积增大，进一步改善薄膜晶体管的特性。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，作为上述源电极和上述漏电极的构成材料，分别优选以Ni、Cu、Pd、Au、Pt或含有它们的合金为主成分的材料。

由此，能进一步改善薄膜晶体管的特性。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，在上述第2工序之前，优选有除去有机物的工序，所述的有机物存在于上述基板的形成上述有机半导体层的一面上。

由此，能改善源电极和漏电极与有机半导体层之间的密接性。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，优选采用等离子处理除去上述有机物。

通过等离子处理能在短时间内确实可靠地除去有机物。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，上述等离子处理优选在大气压下进行。

由此，能降低制造成本和缩短制造时间。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，在上述等离子处理中，优选使用以氧气、氮气、氩气、氦气、氟化碳中的至少一种为主成分的气体而产生等离子。

由此，因这些气体能在真空度相对较低的气氛下或大气压下产生等离子，所以能使装置简易化。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，上述有机半导体层优选用共轭系的高分子材料构成。

共轭系的高分子材料通过其特有的电子云分散，载流子的移动能特别高。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，所述共轭系高分子材料优选以芴-联二噻酚共聚物、聚芳基胺或它们衍生物中的至少一种作为主成分的物质。

这些物质由于在空气中不易氧化而比较稳定，因此是理想的。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，在上述第4工序中，作为形成上述栅电极的涂敷法，优选使用喷墨法。

通过喷墨法能容易且确实可靠地形成规定形状的栅电极。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，上述栅电极优选主要由导电性高分子材料构成。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，上述栅电极优选使用含有金属微粒的液体而形成。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，上述金属微粒优选以Ag为主成分的物质。

通过使用以Ag为主成分的微粒，使得用于形成栅电极的材料的调制变得容易，同时得到的栅电极具有较高的导电性。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，上述基板是主要由树脂材料构成的树脂基板，在上述第1工序之前，优选有实施密接性改善处理的工序，所述的密接性改善处理是指在上述树脂基板的形成上述源电极和上述漏电极的一面上，改善上述源电极和上述漏电极之间的密接性。

由此，进一步改善薄膜晶体管的特性。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，上述的密接性改善处理，优选在使用含有过渡金属氧化物和无机酸的蚀刻液对上述树脂基板的形成上述源电极和上述漏电极的一面进行蚀刻之后，并通过使用含有还原剂的处理液进行处理，而所述的还原剂实际上不含碱金属元素。

由此，在防止有机半导体层的特性降低的同时，能进行密接性改善处理。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，上述还原剂优选以铵化合物为主成分的物质。

铵化合物由于还原作用优良，因此是理想的。

在本发明的薄膜晶体管的制造方法中，上述铵化合物优选亚硫酸铵水合物。

亚硫酸铵水合物具有特别好的还原作用，所以优选。

本发明的薄膜晶体管，其特征在于，是采用本发明的薄膜晶体管的制造方法而制成的。

由此，能得到特性(开关特性)优良的薄膜晶体管。

本发明的薄膜晶体管电路，其特征在于，具备本发明的薄膜晶体管。

由此，能得到高可靠性的薄膜晶体管电路。

本发明的电子器件，其特征在于，具备本发明的薄膜晶体管电路。

由此，能得到高可靠性的电子器件。

本发明的电子设备，其特征在于，具备本发明的电子器件。

由此，能得到高可靠性的电子设备。

附图说明：

图1是表示第1构成的薄膜晶体管的图，(a)是纵向剖面图，(b)是平面图。

图2是表示用于说明图1所示的薄膜晶体管的第1制造方法的图(纵向剖面图)。

图3是表示用于说明图1所示的薄膜晶体管的第1制造方法的图(纵向剖面图)。

图4是表示用于说明图1所示的薄膜晶体管的第1制造方法的图(纵向剖面图)。

图5是表示用于说明图1所示的薄膜晶体管的第2制造方法的图(纵向剖面图)。

图6是表示第2构成的薄膜晶体管的图，(a)是纵向剖面图，(b)是平面图。

图7是表示本发明的电子器件应用于电泳显示装置时的实施方式的纵向剖面图。

图8是表示具备图7所示的电泳显示装置的有源矩阵装置的构成的框图。

图9是表示本发明的电子设备用于电子纸(electronic paper)时的实施方式的斜视图。

图10是表示本发明的电子设备用于显示器时的实施方式的图。

图中：1、11-薄膜晶体管，2-基板，3-源电极，3a-电极指、4-漏电极，4a-电极指，5-有机半导体层，51-沟道区域，6-栅极绝缘层，7-栅电极，8-镀膜，9-抗蚀层，91-凹部，9’-抗蚀剂材料，10-镀液，20-电泳显示装置，30-有源矩阵装置，31-数据线，32-扫描线，40-电泳显示部，41-像素电极，42-微型胶囊，420-电泳分散液，421，422-电泳微粒，43-透明电极，44-透明基板，45-粘结材料，50-基板，600-电子纸，601-主体，602-显示单元，800-显示器，801-主体部，802a、802b-传送辊，803-孔部，804-透明玻璃板，805-插入口，806-端子部，807-接口，808-控制器，809-操作部。

具体实施方式

下面，根据本发明的薄膜晶体管的制造方法、薄膜晶体管、薄膜晶体管电路、电子器件和电子设备的优选实施方式进行详细说明。

<薄膜晶体管和其制造方法>

首先，对本发明的薄膜晶体管和其制造方法进行说明。

《薄膜晶体管的第1构成》

首先，对本发明的薄膜晶体管的第1构成(第1实施方式)进行说明。

图1是表示第1构成的薄膜晶体管的图，(a)是纵向剖面图，(b)是平面图。其中，在下面的说明中，把图1(a)中的上侧说成“上”，下侧说成“下”。

关于图1所示的薄膜晶体管1，是由设置在基板2上的源电极3及漏电极4、有机半导体层(有机层)5、栅极绝缘层6、栅电极7层叠而成，且是从基板2的一侧开始按上述顺序进行层叠。

具体地说，薄膜晶体管1是在基板2上分离设置源电极3和漏电极4，并以覆盖这些电极3、4的方式设置有机半导体层5。

而且，在有机半导体层5上设置栅极绝缘层6，接着在其上以至少重叠源电极3和漏电极4之间的区域的方式设置栅电极7。

在该薄膜晶体管1中，有机半导体层5中的源电极3和漏电极4之间的区域成为载流子移动的沟道区域51。下面，在该沟道区域51中，载流子移动方向上的长度即源电极3和漏电极4之间的距离为沟道的长L，垂直于沟道长L方向的方向上的长度为沟道的宽W。

这种薄膜晶体管1是源电极3和漏电极4夹持栅极绝缘层6与栅电极7相比更靠近基板2的一侧设置而构成的薄膜晶体管，即具有上部栅极的薄膜晶体管。

下面，按顺序对构成薄膜晶体管1的各部分进行说明。

基板2对构成薄膜晶体管1的各层(各部分)进行支持。基板2可使用如玻璃基板，由聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、芳香族聚酯(液晶聚合物)等所构成的塑料基板(树脂基板)、石英基板、硅基板、砷化镓基板等。当对薄膜晶体管1赋予柔性时，基板2选择树脂基板。

在该基板2上也可设置基底层。作为基底层，设置目的有如防止离子从基板2表面扩散，改善源电极3和漏电极4与基板2之间密接性(接合性)等。

作为基底层的构成材料，不作特别限定，但当基板2使用玻璃基板时，优选使用二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN)等。

在基板2上沿着沟道长L方向，间隔规定距离且并列设置源电极3和漏电极4。

这些源电极3和漏电极4的构成材料，使用通过后述的非电解镀层成膜而得到的材料。

具体地说，作为源电极3和漏电极4的构成材料，分别优选使用以Ni、Cu、Co、Au、Pd或含有它们的合金为主成分的材料。

使用这些金属材料形成源电极3和漏电极4，由此能进一步改善薄膜晶体管1的特性。

对源电极3和漏电极4的厚度(平均)不作特别限定，但分别优选30～300nm左右，更优选50～150nm左右。根据本发明的电极形成方法，如此能高尺寸精度地形成薄电极。

源电极3和漏电极4之间的距离(间隔距离)，即沟道长L优选2～30μm左右，更优选5～20μm左右。如果使沟道长L小于上述下限值，得到的薄膜晶体管1彼此之间的沟道长出现误差，有可能出现特性(晶体管特性)偏差。另一方面，如果使沟道长L大于上述上限值，在阈电压的绝对值增大的同时，漏电流的值变小，薄膜晶体管1的特性有可能变得不够充分。

沟道宽W优选0.1～5mm左右，更优选0.5～3mm左右。如果使沟道宽W小于上述下限值，漏电流的值变小，薄膜晶体管1的特性有可能变得不够充分。另一方面，如果使沟道宽W大于上述上限值，在薄膜晶体管1大型化的同时，有可能增大寄生电容，增大向介由栅极绝缘层6的栅电极7的漏电流。

另外，在基板2上以覆盖源电极3和漏电极4的方式设置有机半导体层5。

有机半导体层5是以有机半导体材料(显示半导体的导电性的有机材料)为主材料构成的。

关于该有机半导体层5，优选至少在沟道区域51以和沟道长L方向大致平行的方向进行取向。由此，沟道区域5的载流子迁移率升高，其结果是薄膜晶体管1的工作速度进一步增快。

作为有机半导体材料，能列举出如类似萘、蒽、丁省、戊省、己省、酞菁、紫苏烯、腙、三苯甲烷、二苯甲烷、芪、芳基乙烯、吡唑啉、三苯胺、三芳基胺、寡噻吩、酞菁或它们的衍生物的低分子有机半导体材料，聚-N-聚乙烯基咔唑、聚乙烯基芘、聚乙烯基蒽、聚噻吩、聚己基噻吩、聚(对亚苯基亚乙烯)、聚亚硫酰基亚乙烯、聚芳基胺、芘甲醛树脂、乙基咔唑甲醛树脂、芴-联二噻吩共聚物、芴-芳基胺共聚物或它们的衍生物的高分子有机半导体材料(共轭系高分子材料)，能使用其中的一种，也能组合2种以上使用，但特别优选使用以高分子有机半导体材料(共轭系高分子材料)为主成分的材料。共轭系高分子材料通过其特有的电子云分散，载流子的迁移率特别高。

高分子的有机半导体材料能通过简易的方法而成膜，同时也能比较容易地进行取向。另外，其中，从在空气中难以被氧化且较稳定等理由来看，作为高分子有机半导体材料(共轭系高分子材料)，特别优选使用把芴-联二噻吩共聚物、芴-聚芳基胺共聚物或它们的衍生物中的至少一种作为主成分的物质。

另外，以高分子有机半导体材料为主材料构成的有机半导体层5，可实现薄型化、轻量化，且具有良好的柔性，所以适合用于作为柔性显示器的开关元件等而使用的薄膜晶体管。

有机半导体层5的厚度(平均)优选0.1～1000nm左右，更优选1～500nm左右，进一步优选10～100nm左右。

其中，有机半导体层5不仅仅是以覆盖源电极3和漏电极4的方式进行设置，还可以至少设置在源电极3和漏电极4之间的区域(沟道区域51)。

在有机半导体层5上设置栅极绝缘层6。

该栅极绝缘层6是使栅电极7相对于源电极3和漏电极4绝缘。

栅极绝缘层6优选主要由有机材料(特别是有机高分子材料)构成的材料。以有机高分子材料为主材料的栅极绝缘层6的形成比较容易，同时能改善和有机半导体层5的密接性。

作为这种有机高分子材料，能列举出如类似聚苯乙烯，聚酰亚胺，聚酰胺酰亚胺，聚乙烯基亚苯，聚碳酸酯(PC)，类似聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸类树脂，类似聚四氟乙烯(PTFE)的氟类树脂，类似聚乙烯基酚或酚醛树脂等苯酚类树脂，类似聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚丁烯等烯烃类树脂等，能使用其中的1种，也能组合2种以上使用。

对栅极绝缘层6的厚度(平均)不作特别限定，但是优选10～5000nm左右，更优选100～1000nm左右。通过把栅极绝缘层6的厚度设在上述范围内，在确实可靠地使源电极3及漏电极4和栅电极7绝缘的同时，能防止薄膜晶体管1的大型化(特别是增大厚度)。

其中，栅极绝缘层6不局限于单层结构，也可以是多层的层叠结构。

另外，对于栅极绝缘层6的构成材料，可以使用如SiO₂等无机绝缘材料。涂敷类似聚硅酸盐、聚硅氧烷、聚硅氨烷的溶液，通过在有氧气或水蒸气存在的情况下加热涂敷膜，能从溶液材料中得到SiO₂。另外，涂敷金属烷氧化物之后，能通过在氧气气氛中对其加热而得到无机绝缘材料(作为溶胶-凝胶法而被知)。

在栅极绝缘层6上设置栅电极7。

作为栅电极7的构成材料，能列举出如Pd、Pt、Au、W、Ta、Mo、Al、Cr、Ti、Cu或含有它们的合金等金属材料，ITO、FTO、ATO、SnO₂等导电性氧化物，碳黑、碳纳米管、富勒烯等碳材料，聚乙炔、聚吡咯、类似PEDOT(聚亚乙基二氧噻吩)的聚噻吩，聚苯胺、聚(对亚苯基)、聚(对亚苯基亚乙烯)、聚芴、聚咔唑、聚硅烷或它们的衍生物等导电性高分子材料等，通常是在掺杂氯化铁、碘、强酸、有机酸、聚苯乙烯磺酸等高分子且赋予导电性的状态下使用上述材料。而且，能使用其中的1种，也能组合2种以上使用。

对栅电极7的厚度(平均)不作特别限定，但优选0.1～5000nm左右，更优选1～5000nm左右，进一步优选10～5000nm左右。

如上所述的薄膜晶体管1通过改变施加给栅电极7的电压，控制流在源电极3和漏电极4之间的流过的电流量。

即，当在未给栅电极7施加电压的OFF状态时，即使在源电极3和漏电极4之间施加电压，有机半导体层5中几乎不存在载流子，所以只流过微量的电流。另一方面，当在给栅电极7施加电压的ON状态时，在有机半导体层5的面对栅极绝缘层6的部分有感应电荷，在沟道区域51形成载流子的流道。如果在该状态下给源电极3和漏电极4之间施加电压，则通过沟道区域51电流流过。

这种薄膜晶体管1可由如下所示的方法制成。

下面，关于薄膜晶体管1的制造方法，分别对第1和第2制造方法进行说明。

《第1制造方法》

首先，对图1所示的薄膜晶体管1的第1制造方法(本发明的薄膜晶体管的制造方法的第1实施方式)进行说明。

图2～图4分别是用于说明图1所示的薄膜晶体管的第1制造方法的图(纵向剖面图)。其中，在下面的说明中把图2～图4的上侧说成“上”，把下侧说成“下”。

薄膜晶体管1的第1制造方法有[A1]源电极和漏电极的形成工序、[A2]有机物的除去工序、[A3]有机半导体层的形成工序、[A4]栅极绝缘层的形成工序、和[A5]栅电极的形成工序。下面，按顺序对这些工序分别进行说明。

[A1]源电极和漏电极的形成工序

[A1-I]首先，准备如图2(a)所示的基板2，单独使用或适当组合使用水(纯水等)、有机溶剂等对该基板2进行清洗。由此，改善基板2对水的润湿性，成为容易接触如下所示的各种处理液的状态。

此外，当作为基板2使用聚酰亚胺等树脂基板时，在本工序[A1-I](工序[A1])之前，优选在基板2的形成源电极3和漏电极4的一面上，实施用于改善它们的密接性的密接性改善处理。

关于该密接性改善处理(粗面加工)，用蚀刻液对基板2的表面进行蚀刻处理之后，通过使用含有还原剂的处理液的处理来进行。

在蚀刻液中，能使用含有如CrO₃、MnO₂等过渡金属氧化物和硫酸、盐酸等无机酸的液体。

另一方面，作为处理液中使用的还原剂，不作特别限定，但优选使用实际上不含碱金属元素的物质。由此，碱金属离子不会进入到基板2的表面中，所以可防止碱金属离子扩散(混入)到后工序中所形成的有机半导体层5中，其结果能防止有机半导体层5的特性的降低。

作为这种还原剂，能列举类似亚硫酸铵水合物、次磷酸铵的铵化合物，肼等，其中，优选以铵化合物为主成分的物质，更优选以亚硫酸铵水合物为主成分的物质。铵化合物(特别是亚硫酸铵水合物)具有良好的还原作用，所以优选。

[A1-II]接着，在基板2上进行用于形成镀膜8的前处理。

关于该前处理，如是通过使含有阳离子型表面活性剂或阴离子型表面活性剂的溶液接触基板2而进行的。由此，使基板2表面上附着有阳离子型表面活性剂或阴离子型表面活性剂。

基板2的表面因附有阳离子型表面活性剂而带正电，因附有阴离子型表面活性剂而带负电。对于这些带电，当非电解镀层中使用的催化剂的带电极性相反时，则容易吸附催化剂，其结果是改善所形成的镀膜8(源电极3和漏电极4)和基板2之间的密接性。

作为使表面活性剂接触基板2的方法，可列举如基板2浸渍于表面活性剂溶液中的方法(浸渍法)、对基板2喷淋(喷雾)表面活性剂溶液的方法等，但优选使用浸渍法，通过浸渍法能较容易地处理大量的基板2。

如上所述，关于使液体接触基板2的方法，有各种这样的方法，但在下面的各工序中，作为使液体接触的方法，以使用浸渍法时为代表进行说明。

作为阳离子型表面活性剂，能列举如烷基氯化铵、烷基二甲基苄基氯化铵、氯化苄基铵、硬脂酸等，可以使用其中的1种，也可组合2种以上使用。

进行处理时的表面活性剂溶液的温度优选0～70℃左右，更优选10～40℃左右。

另外，基板2在表面活性剂溶液中的处理时间优选10～90秒左右，更优选30～60秒左右。

由此，使用如纯水(超纯水)、离子交换水、蒸馏水、RO水等对实施了前处理的基板2进行清洗。

[A1-III]接着，使催化剂吸附在基板2的表面上。

作为催化剂，可列举出Au、Ag、Pd、Pt等，可以使用其中的1种，也可组合2种以上使用。

其中，当把Pd作为催化剂使用时，通过在Sn-Pd等Pd合金的胶体溶液中或氯化钯等离子型Pd催化剂的溶液中浸渍基板2，使Pd合金或离子型Pd催化剂吸附在基板2的表面。然后，通过去除与催化剂无关的元素而使Pd露出基板2的表面。

例如，当使用Sn-Pd胶体溶液时，把基板2浸渍在胶体溶液中后，浸渍到酸溶液中。由此，溶解并除去配位在Pd的Sn而成为Pd露出基板2表面的状态。

作为酸溶液，能使用如含有HBF₄等酸、葡萄糖等还原剂的溶液，或向其中进一步添加硫酸的溶液等。

进行处理时的含催化剂的溶液的温度优选0～70℃左右，更优选10～40℃左右。

基板2在含催化剂的溶液中的处理时间优选10秒～5分钟左右，更优选20秒～3分钟左右。

另一方面，进行处理时的酸溶液的温度优选0～70℃左右，更优选10～40℃左右。

基板2在酸溶液中的处理时间优选10秒～5分钟左右，更优选30秒～3分钟左右。

由此，使用如纯水(超纯水)、离子交换水、蒸馏水、RO水等对附有(吸附有)催化剂的基板2进行清洗。

[A1-IV]接着，如图2(b)所示，把基板2浸渍在镀液10中，在基板2的表面析出金属元素(金属单体)而形成镀膜8。

这里，作为在非电解镀中所使用的镀液10，优选使用含有用于形成镀膜8(源电极3和漏电极4)的金属的金属盐、还原剂并且实际上不含有碱金属离子的物质。

即，镀液10至少是把金属盐和还原剂溶解在溶剂中而调制成的，但作为其组成物，优选使用不把碱金属作为构成元素的物质。

由此，能防止碱金属离子混入到所形成的镀膜8中。其结果能防止碱金属离子扩散(混入)到后工序中所形成的有机半导体层5中，防止有机半导体层5的特性的降低。

作为金属盐，优选使用如硫酸盐、硝酸盐等。

作为还原剂，能列举如肼、次磷酸铵等，其中，优选使用把肼和次磷酸铵中的至少一种作为主成分的物质。在合适的镀液温度、镀液pH下，通过把这些物质作为还原剂使用而能使镀膜8的成膜速度适当，能把膜厚较容易地控制在有关源电极3和漏电极4而求出的最佳膜厚范围内。另外，所形成的镀膜8具有均匀的膜厚和良好的表面性(膜表面形态较高)。

镀液10中金属盐的含量(向溶剂中的金属盐添加量)优选1～50g/L左右，更优选5～25g/L左右。如果金属盐的含量过少，形成镀膜8有可能需要较长时间。另一方面，即使超出上述上限值而增加金属盐的含量，也不能期望增大上述的效果。

另外，镀液10中还原剂(向溶剂中的还原剂添加量)的含量优选10～200g/L左右，更优选50～150g/L。如果还原剂的含量过少，则根据还原剂的种类等而有可能使金属盐的高效还原性变得困难。另一方面，即使超出上述上限值而增加还原剂的含量，也不能期望增大上述的效果。

优选在这种镀液10中进一步混合(添加)pH调整剂(pH缓冲剂)。由此，随着非电解镀层的进行，可以防止或抑制镀液10的pH降低，其结果是可以有效防止成膜速度的降低，镀膜8的组成及性状的改变。

作为该pH调整剂，可以列举各种物质，但优选把氨水、氢化三甲铵和硫化铵中的至少一种作为主成分的物质。因这些物质具有良好的缓冲作用，所以通过把这些物质作为pH调整剂使用能更加显著地发挥上述效果。

在如上所述的镀液10中浸渍处于吸附了催化剂的状态的基板2，则以催化剂为核心促进非电解镀层反应，从而形成镀膜8。

处理时的镀液10的pH优选为5～12左右，更优选为6～10左右。

进行处理时的镀液10的温度优选30～90℃左右，更优选40～80℃左右。

基板2在镀液10中的处理时间优选10秒～5分钟左右，更优选20秒～3分钟左右。

通过使镀液10的pH、温度、镀液10的处理时间分别在上述的范围内，成膜速度更加合适，并能高精度形成膜厚均匀的镀膜8。

此外，通过设定操作温度(镀液的温度)、操作时间(镀层时间)、镀液的量、镀液的pH、镀层次数(回转次数)等镀层条件，可以调整形成的镀膜8的厚度。

另外，也可以在镀液10中适当添加入配位剂、稳定剂等添加物。

作为配位剂，可列举出如乙二胺四乙酸，类似乙酸的羧酸类，类似酒石酸、柠檬酸的羟基羧酸类，类似甘氨酸的氨基酸类，类似三乙醇胺的胺类、类似甘油、山梨糖醇的多元醇类等。

作为稳定剂，可列举出如2，2’-联吡啶、氰化合物、亚铁氰化合物、菲绕啉、硫脲、巯基苯并噻唑、巯基乙酸等。

如此，用如纯水(超纯水)、离子交换水、蒸馏水、RO水等对形成镀膜8的基板2进行清洗。

[A1-V]接着，在该镀膜8上形成形状与源电极3和漏电极4相对应的抗蚀层9。

首先，如图2(c)所示，在镀膜8上涂敷(供给)抗蚀剂材料9’。然后，在介由与源电极3和漏电极4的形状相对应的光掩模而曝光之后，用显影液显影。由此，如图3(d)所示，得到形成的图形形状与源电极3和漏电极4相对应的抗蚀层9。

[A1-VI]接着，把该抗蚀层9作为掩模，如图3(e)所示，通过蚀刻把镀膜8不需要的部分除去。

关于该蚀刻，能采用等离子蚀刻、反应性蚀刻、光束蚀刻、光辅助蚀刻等物理蚀刻法，湿式蚀刻等化学蚀刻法中的1种或组合2种以上而进行。其中，优选使用湿式蚀刻。由此，可以不必使用真空装置等大规模的装置而通过建议的装置和工序进行蚀刻。

作为湿式蚀刻中使用的蚀刻液，能列举如含有氯化铁的溶液、硫酸或硝酸、含有醋酸的溶液等。

[A1-VII]接着，通过除去抗蚀层9，得到如图3(f)所示的源电极3和漏电极4。

关于除去该抗蚀层9，优选使用抗蚀剂剥离液，另外也可使用如上述的物理蚀刻法。

如上所述，通过组合使用光刻法和蚀刻法，可以容易且确实可靠地形成高尺寸精度的源电极3和漏电极4。

因此，可以把源电极3和漏电极4之间的距离(沟道长L)设定得相对较短，由此可以得到阈电压的绝对值较低且漏电流较大的薄膜晶体管1，即具有优良的作为开关元件的特性的薄膜晶体管1。

此外，在光刻法中使用的抗蚀剂材料可以是负性抗蚀剂材料和正性抗蚀剂材料中的任一种。

[A2]有机物的除去工序

接着，单独使用或组合使用如水(纯水等)、有机溶剂等来清洗形成了源电极3和漏电极4的基板2。

然后，如图4(g)所示，除去存在于基板2的形成有机半导体层5的一面的有机物。由此，除去后工序中形成的有机半导体层5与源电极3和漏电极4之间的界面的相对于载流子的阻挡层，可以改善薄膜晶体管1的特性。

作为除去该有机物的方法(除去方法)，可列举出如等离子处理，使用臭氧水的处理，使用酸、碱的蚀刻，机械性除去表面层、UV(尤其是深UV)照射等，可以使用其中的1种方法，也可以组合使用2种以上。在这些方法当中，作为有机物的除去方法，优选等离子处理。通过等离子处理可以在短时间内确实可靠地除去有机物。

在进行等离子处理时，可以把基板2搬入到具有减压机构和等离子产生机构的容器内，通过在已经是减压状态的容器内产生等离子而进行处理，也可以通过使用具有等离子喷出口的头部而向基板表面喷出等离子而进行处理。

根据后者的方法，可以在大气压下进行等离子处理(大气压等离子处理)，所以不必使用容器或减压机构等，从而能降低制造成本和缩短制造时间，因此比较有利。

当使用大气压等离子处理时，在其条件是如气体流量位10～300sccm左右，RF功率为0.005～0.2W/cm²左右下进行。

作为用于产生等离子的气体，没有特别限定，但优选使用以氧气、氮气、氩气、氦气、氟化碳中的至少一种为主成分的气体。通过以氩气或氦气为主成分进行混合，可以在真空度相对较低的气氛下或大气压下产生等离子，所以能够实现装置的简易化。

此外，必要时也可以省略本工序[A2]。

[A3]有机半导体层的形成工序(第2工序)

接着，如图4(h)所示，在形成源电极3和漏电极4的基板2上，使用涂敷法以覆盖源电极3和漏电极4的方式形成有机半导体层5。

此时，在源电极3和漏电极4之间(对应于栅电极7的区域)形成沟道区域51。

具体地说，有机半导体层5是通过下述方式形成的，即使用涂敷液以覆盖源电极3和漏电极4的方式在基板2上涂敷(供给)含有有机高分子材料或其前体的溶液，然后，根据需要对该涂膜实施后处理(如加热、红外线照射、超声波处理等)。

这里，作为涂敷法，可列举出如旋转涂敷法、浇注法、微型凹版印刷涂敷法、凹版印刷涂敷法、棒涂法、滚筒涂敷法、条锭涂敷法、浸涂法、喷涂法、网板印刷法、苯胺印刷法、胶印印刷法、喷墨法、微接触印刷法等，可以使用这些方法中的1种，也可以组合使用2种以上。

其中，有机半导体层5的形成区域并不局限于图示的构成，有机半导体层5可以只形成在源电极3和漏电极4之间的区域(沟道区域51)。

由此，当在同一基板上并列设置多个薄膜晶体管1(元件)时，通过独立形成各元件的有机半导体层5，可以抑制漏电流、各元件之间的串音。另外，能削减有机半导体材料的使用量，也能削减制造成本。当只在沟道区域51形成有机半导体层5时，在可非接触进行这一点上尤其适合使用喷墨法。另外，必要的析像度也是5～100μm，所以适于喷墨法的析像度。

此时，在溶解有机半导体材料的溶剂中，可使用如硝酸、硫酸、氨、过氧化氢、水、二硫化碳、四氯化碳、亚乙基碳酸酯等无机溶剂，甲基乙基甲酮(MEK)、丙酮、二乙酮、甲基异丁基甲酮(MIBK)、甲基异丙基甲酮(MIPK)、环己酮等酮类溶剂，甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、双甘醇(DEG)、甘油等醇类溶剂，乙醚、二异丙基醚、1，2-二甲氧基乙烷(DME)、1，4-二噁烷、四氢呋喃(THF)、四氢吡喃(THP)、甲氧苯甲酰、二甘醇二甲醚、二甘醇乙醚(卡必醇)等醚类溶剂，甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、苯基溶纤剂等溶纤剂类溶剂，己烷、戊烷、庚烷、环己烷等脂肪族烃类溶剂，甲苯、二甲苯、苯等芳香族烃类溶剂、吡啶、吡嗪、呋喃、吡咯、噻吩、甲基吡咯烷酮等芳杂环化合物溶剂，N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMA)等酰胺类溶剂，二氯甲烷、三氯甲烷、1，2-二氯乙烷等卤素化合物类溶剂，醋酸乙酯、醋酸甲酯、甲酸乙酯等酯类溶剂，二甲基亚砜(DMSO)、环丁砜等硫化合物类溶剂，乙腈、丙腈等腈类溶剂，甲酸、乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸等有机酸类溶剂之类的有机溶剂或含有这些化合物的混合溶剂等。

因有机半导体材料含有芳香族烃基、杂环基等共轭类，所以通常易于溶于芳香族烃类溶剂。甲苯、二甲苯、三甲基苯、四甲基苯、环己基苯等是尤其优选的溶剂。

[A4]栅极绝缘层的形成工序(第3工序)

接着，如图4(i)所示，使用涂敷法在有机半导体层5上形成栅极绝缘层6。

具体地说，栅极绝缘层6能通过下述方式形成的，即，使用涂敷法在有机半导体层5上涂敷(供给)绝缘材料或含有其前体的溶液之后，根据需要对该涂膜进行后处理(如加热、紫外线照射、超声波处理等)。

另外，涂敷法可以使用与上述相同的方法。当有机半导体层5是由可溶性有机半导体材料构成时，绝缘材料用的溶剂应当使用使有机半导体层5溶胀或不溶解的材料。如上所述，有机半导体材料易溶于芳香族烃类溶剂，所以更希望在涂敷绝缘材料时避免这一点。即，优选使用水性溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂、脂肪族烃类溶剂、氟类溶剂。

[A5]栅电极的形成工序(第4工序)

接着，如图4(j)所示，使用涂敷法在栅极绝缘层6上形成栅电极7。

具体地说，栅电极7能通过下述方式形成的，即，使用涂敷法在栅极绝缘层6上涂敷(供给)含有导电性材料(电极材料)或其前体的溶液之后，根据需要对该涂膜进行后处理(如加热、紫外线照射、超声波处理等)。

另外，涂敷法可以使用与上述相同的方法，但特别优选使用喷墨法。可以通过喷墨法容易且确实可靠地形成规定形状的栅电极7。

下面，对使用喷墨法形成栅电极7的方法进行说明。

在喷墨法中，从液滴喷出头部的喷嘴中喷出含有导电性材料或其前体的溶液(下面称为“油墨”)的液滴而形成图形。

这里，对油墨的粘度(常温)没有特别限定，但通常优选3～10cps左右，更优选4～8cps。通过把油墨的粘度设在该范围内，能更稳定地从喷嘴喷出液滴。

另外，对1滴油墨的量(平均)没有特别限定，但通常优选0.1～40pL左右，更优选1～30pL左右。通过把1滴液滴的量(平均)设在该范围内能形成更精确的形状。

油墨可以使用如下述的<A>～<D>的材料。

<A>当栅电极7是由有机高分子材料构成时，作为油墨可以使用溶解了有机高分子材料的溶液。

此时，溶剂可举例为，硝酸、硫酸、氨、过氧化氢、水、二硫化碳、四氯化碳、亚乙基碳酸酯等无机溶剂，甲基乙基甲酮(MEK)、丙酮、二乙酮、甲基异丁基甲酮(MIBK)、甲基异丙基甲酮(MIPK)、环己酮等酮类溶剂，甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、双甘醇(DEG)、甘油等醇类溶剂，乙醚、二异丙基醚、1，2-二甲氧基乙烷(DME)、1，4-二噁烷、四氢呋喃(THF)、四氢化吡喃(THP)、甲氧苯甲酰、二甘醇二甲醚、二甘醇乙醚(卡必醇)等醚类溶剂，甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、苯基溶纤剂等溶纤剂类溶剂，己烷、戊烷、庚烷、环己烷等脂肪族烃类溶剂，甲苯、二甲苯、苯等芳香族烃类溶剂、吡啶、吡嗪、呋喃、吡咯、噻吩、甲基吡咯烷酮等芳杂环类化合物溶剂，N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMA)等酰胺类溶剂，二氯甲烷、三氯甲烷、1，2-二氯乙烷等卤素化合物类溶剂，醋酸乙酯、醋酸甲酯、甲酸乙酯等酯类溶剂，二甲基亚砜(DMSO)、环丁砜等硫化合物类溶剂，乙腈、丙腈等腈类溶剂，甲酸、乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸等有机酸类溶剂之类的有机溶剂或含有这些化合物的混合溶剂等。

<B>当栅电极7是由无机材料构成时，作为油墨可以使用含有无机材料微粒(金属微粒)的分散液。

特别优选无机材料微粒中有以Ag为主成分的物质。通过使用以Ag为主成分的微粒，在使油墨的调制变得容易的同时，在得到栅电极7中能获得高导电性。

此时，对油墨中无机材料微粒的含量不作特别限定，但优选1～40wt％左右，更优选10～30wt％左右。

另外，对所使用的无机材料微粒的平均粒径不作特别限定，但优选1～100nm左右，更优选2～30nm左右。

另外，优选无机材料微粒中使用用于阻抑常温下的凝集的凝集阻抑剂(分散剂)覆盖的材料。作为该凝集阻抑剂，能列举出如具有类似烷基胺的含氮原子基团的化合物，具有类似链烷二元醇的含氧原子基团的化合物，类似烷基硫醇、链烷双硫酚的含硫原子基团的化合物等。

此时，通过规定的处理(如，加热等)在油墨中添加能除去凝集阻抑剂的除去剂。作为该除去剂，能列举出如，类似甲酸、醋酸、丙酸、丁酸、己酸、辛酸的碳原子数1～10的直链或支链的饱和羧酸，类似丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、肉桂酸、安息香酸、山梨酸的不饱和羧酸，草酸、丙二酸、癸二酸、马来酸、富马酸、衣康酸的二元酸等各种羧酸类，把这些羧酸类的羧基置换成磷酸基或磺酰基的各种磷酸类或各种磺酸类等的有机酸，或其有机酸酯，另外，邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸二酐、苯并酮四酸酐、乙二醇双(偏苯三酸酐)、甘油三(偏苯三酸酐)的芳族酸酐、类似马来酸酐、琥珀酸酐、四氢化苯二甲酸酐、甲基四氢苯二甲酸酐、甲基降冰片烯二酸酐、链烯基琥珀酸酐、六氢化邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基环己烯基四羧酸酐的环状脂肪族酸酐，聚己二酸酐、聚壬二酸酐、聚癸二酸酐等脂肪族酸酐等。

分散介质中可以使用如萜品醇、矿油精、二甲苯、甲苯、乙苯、均三甲基苯、正己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二烷、环己烷、环辛烷、乙醇、异丙醇(IPA)、水或含有这些化合物的混合液。

另外，油墨中也可以添加(混合)类似酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、二烯丙基苯二甲酸酯树脂、低聚酯丙烯酸酯、二甲苯树脂、二马来酰亚胺三嗪树脂、呋喃树脂、脲醛树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、硅酮树脂的各种热固化性树脂的前体。

其中，油墨的粘度能通过适当设置如无机材料微粒的含量、分散介质的种类及组成、添加物的有无及种类等来调节。

<C>当栅电极7是由金属材料构成时，作为油墨，能使用含有金属氧化物微粒和还原剂的分散液，所述的金属氧化物微粒是由被还原成金属材料的金属氧化物构成的。

此时，对油墨中金属氧化物微粒的含量不作特别限定，优选1～40wt％左右，更优选10～30wt％左右。

另外，对使用的金属氧化物微粒的平均粒径不作特别限定，优选100nm以下，更优选30nm以下。

另外，作为还原剂，能列举出如抗坏血酸、硫化氢、草酸、一氧化碳等。

分散介质中能使用如丁基溶纤剂、聚乙二醇等低粘度油脂类、2-丙醇等醇类或含有它们的混合液。

此外，油墨的粘度能通过适当设置如金属氧化物微粒的含量、分散介质的种类及组成等来调节。

<D>当栅电极7是由金属氧化物构成时，作为油墨，能使用含有金属氧化物前体分散液。

作为所使用的金属氧化物的前体，能列举出如类似金属醇盐、醋酸或醋酸衍生物的金属盐的有机金属化合物、金属氯化物、金属硫化物、金属氰化物等无机金属化合物等，可以使用这些化合物中的1种，也可以组合使用2种以上。

对油墨中金属氧化物的前体的浓度(含量)不作特别限定，优选1～50wt％左右，更优选10～30wt％左右。

另外，溶剂中可以使用如水，类似乙二醇、甘油、双甘醇、三乙醇胺的多元醇，类似甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙烯醇、呋喃甲醇、乙二醇单乙酸酯的一元醇或含有这些化合物的混合液。

此外，油墨的粘度能通过适当设定如金属氧化物的前体的浓度、溶剂的种类及组成等来调节。

经过如同上述的工序，能得到如图1所示的薄膜晶体管1。

在上述的制造方法中，使用非电解镀作为源电极3和漏电极4的形成方法，使用涂敷法形成有机半导体层5、栅极绝缘层6和栅电极7，所以不需要真空装置等规模大的装置，可以通过简易的方法而低成本地制造薄膜晶体管1。

另外，通过使用非电解镀作为源电极3和漏电极4的形成方法，可以高尺寸精度地形成它们，从而使薄膜晶体管1成为特性(开关特性)优良的晶体管。

另外，在用于该非电解镀层的镀液10中，通过使用实际上不含碱金属离子的物质而能防止碱金属离子混入到源电极3和漏电极4中，还能防止碱金属离子扩散到有机半导体层5中。由此，可以防止有机半导体层5的特性降低，其结果是可以制造作为开关元件的特性优良的薄膜晶体管1。

另外，通过设置上述工序[A2]的有机物除去工序而可以进一步改善薄膜晶体管1的特性。

而且，作为上述工序[A2]中有机物的除去方法，使用大气压等离子处理，作为上述工序[A1]中镀膜8的除去方法，可以通过使用湿式蚀刻在大气压下进行所有的薄膜晶体管1的制造工序，从而可以削减制造成本和缩短制造时间。

《第2制造方法》

接着，对图1所示的薄膜晶体管1的第2制造方法(本发明的薄膜晶体管的制造方法的第2实施方式)进行说明。

图5是表示用于说明图1所示的薄膜晶体管的第2制造方法的图(纵向剖面图)。其中，在下面的说明中，把图5中的上侧说成“上”，下侧说成“下”。

下面，对第2制造方法进行说明，但主要以与上述第1制造方法的不同点为中心进行说明，省掉对相同的事项的说明。

在第2制造方法中，源电极和漏电极的形成工序不同于第1制造方法，除此之外与上述第1制造方法相同。

[B1]源电极和漏电极的形成工序(第1工序)

[B1-I]首先，与上述的[A1-I]一样，对基板2进行清洗。

接着，在基板2的表面上进行用于形成镀膜8的前处理(如，改善抗蚀层9和基板2之间密接性的处理等)。

作为该前处理，可举例为基底处理，该基底处理使用类似六甲基二硅氨烷(HMDS)的硅氨烷类、类似二甲基氯硅烷或三甲基氯硅烷的氯硅烷类、类似二甲基二甲氧基硅烷或己基三甲氧基硅烷的烷氧基硅烷类、或者钛酸盐类偶合剂等。

[B1-II]接着，在源电极3和漏电极4的形成区域以外的区域中形成抗蚀层(掩模)9。

首先，如图5(a)所示，在基板2上涂敷(供给)抗蚀剂材料9’。

然后，在介由与源电极3和漏电极4的形状相对应的光掩模而曝光之后，用显影液显影。由此，如图5(b)所示，得到图形化为与除去源电极3和漏电极4的形成区域之外的区域相对应的抗蚀层9。

抗蚀层9上不形成镀层，为了选择性形成源电极3和漏电极4，下一工序的金属催化剂有必要选择性地吸附在基板上。为此，优选增大玻璃(或者基板)表面和抗蚀层9的静电状态的差(对比度)。当基板是玻璃时，通常表面带负电。优选抗蚀层9是带正电的材料。作为这种抗蚀剂材料，如可以使用東京応化工業社制的“PMER系列”等市售品。更优选向抗蚀剂材料中添加抗静电剂而进一步稳定所带的正电。而且，也可以通过吸附表面活性剂来增强静电的对比度。

[B1-III]接着，在基板2上进行用于形成镀膜8的前处理。

前处理用于使用在抗蚀层9上不形成镀层而在基板2的形成源电极3和漏电极4的部分上选择性形成镀膜8的方法，作为该前处理，首先清洗基板以进行表面改性。作为该方法，是进行UV照射。接着，对合基板和抗蚀层，并通过特定的表面活性剂以使基板的液体中表面电位和抗蚀层的液体中表面电位出现电位差的方式进行调整。例如，当基板为玻璃而抗蚀层为[B1-I]中的上述東京応化工業社制的“PMER系列”时，使用胺类阴离子型表面活性剂。

作为使表面活性剂溶液接触基板2的方法，可列举出如把基板2浸渍在表面活性剂溶液中的方法(浸渍法)、对基板2喷淋(喷雾)表面活性剂溶液的方法等，但特别优选使用浸渍法。通过浸渍法能较容易地处理大量的基板2。

进行处理时的表面活性剂溶液的温度优选0～70℃左右，更优选10～40℃左右。

另外，基板2在表面活性剂溶液中的处理时间优选10～90秒左右，更优选30～60秒左右。

由此，使用如纯水(超纯水)、离子交换水、蒸馏水、RO水等对实施了前处理的基板2进行清洗。

[B1-IV]接着，基板2的非抗蚀层形成部即基板面的液体中表面电位和金属催化剂相适合，进行选择性吸附处理。

作为催化剂，可列举出Au、Ag、Pd、Pt等，其中，当使用如Pd作为催化剂时，使用氯化钯等离子类Pd催化剂，通过浸渍基板2而使Pd催化剂吸附在基板2的表面。

进行处理时的含催化剂的溶液的温度优选0～70℃左右，更优选10～40℃左右。

基板2在含催化剂的溶液中的处理时间优选10秒～5分钟左右，更优选20秒～3分钟左右。

由此，使用如纯水(超纯水)、离子交换水、蒸馏水、RO水等对附有(吸附有)催化剂的基板2进行清洗。

[B1-V]接着，如图5(c)所示，在抗蚀层9的凹部(开口部)91内析出金属元素而形成镀膜8。

这可以通过与前述[A1-IV]同样的方式进行。

之后除去抗蚀层9。由此如图5(d)所示形成源电极3和漏电极4。

即使根据这种第二制造方法，也可以获得与第一制造方法相同的作用和效果。

另外，关于第2制造方法，在源电极和漏电极的形成工序中，因能省略镀膜8的蚀刻工序，所以能实现制造工序的进一步简略化。

另外，关于第2制造方法，因能选择性形成源电极3和漏电极4，所以也能削减镀液的消耗量。

《薄膜晶体管的第2构成》

接着，对本发明的薄膜晶体管的第2构成(第2实施方式)进行说明。

图6是表示第2构成的薄膜晶体管的图，(a)是纵向剖面图，(b)是平面图。其中，在下面的说明中，把图6(a)中的上侧说成“上”，下侧说成“下”。

下面，对薄膜晶体管的第2构成和其制造方法进行说明，但分别第2构成和上述第1构成的不同点、第1和第2制造方法的不同点为中心而分别进行说明，并省略对相同事项的说明。

第2构成的薄膜晶体管11的源电极3和漏电极4的形状不同于第1构成，除此之外，与上述第1构成的薄膜晶体管1相同。

即，在图6所示的薄膜晶体管11中，源电极3和漏电极4都是梳齿形，且其梳齿以相互咬合的方式形成。

更具体地说，源电极3和漏电极4分别具有在规定间隔并列设置的多个电极指3a、4a，整体上形成梳齿形。然后，这些源电极3和漏电极4是以各自的电极指3a、4a交替排列的方式设置的。

另外，栅电极7是以重叠在电极指3a、4a交替排列的区域上的方式而设置在栅极绝缘层6上。

在该薄膜晶体管11中，源电极3的各电极指3a和和漏电极4的各电极指4a之间的位于有机半导体层5中的区域成为载流子移动的沟道区域。另外，在源电极3的各电极指3a和和漏电极4的各电极指4a之间的区域，载流子移动方向上的长度即各电极指3a、4a之间的距离相当于沟道的长L，垂直于沟道长L方向的方向上的长度ω×电极指3a和电极指4a的间隔(gap)的数值N为沟道的宽W。

各电极指3a、4a的宽A分别优选20μm以下，更优选10μm以下。

另外，沟道长L优选20μm以下，更优选10μm以下。

沟道宽W可以和上述的第1构成相同。

关于这种薄膜晶体管11的制造，在[B1]源电极和漏电极的形成工序中对应于梳齿形的图形而形成抗蚀层9，而所述的抗蚀层9是用于对镀膜8进行图形形成，除此之外，可以采取和上述第1制造方法相同的方法制造。

另外，在[B1]源电极和漏电极的形成工序中，形成于基板2上的抗蚀层9是对应于梳齿形的图形而形成的，除此之外，可以采用和上述第2制造方法相同的方法制造。

通过这种第2构成的薄膜晶体管11，可以得到与上述第1构成的薄膜晶体管1相同的作用、效果。

这里，通常情况下，薄膜晶体管的源电极和漏电极与栅电极重叠，则其重叠部分作为电容器发挥作用，随着重叠部分的面积的增大，栅电极的电容增大，使得难以进行高速驱动。当用涂敷法形成栅电极时，根据其析像度的范围而难以形成小于20微米的小图形，所以以往的结构都增大了其重叠面积。

对此，源电极3和漏电极4形成梳齿形，在把各电极指3a、4a之间的区域作为沟道区域的薄膜晶体管11中，根据电极指3a、4a的宽A决定源电极3和漏电极4与栅电极7的重叠部分的大小。

然后，在本发明中，把光刻法形成的抗蚀层用于掩模而形成源电极3和漏电极4。因此，电极指3a、4a的宽A依赖光刻法的精度，但因光刻法的精度极高，所以可以实现狭小化。

为此，即使栅电极7的宽形成得相对较大时，也能防止该栅电极7与源电极3和漏电极4的重叠部分的面积增大。由此，薄膜晶体管11能把栅电极的电容控制在较小，其结果是能发挥良好的特性(开关特性)。

如此，在本实施方式中，因不要求栅电极7形成微细形状，所以其形成方法选择范围扩大，即便在栅电极7的形成中使用各种涂敷法，也能得到具有良好特性的薄膜晶体管11。

<电子器件>

接着，关于安装了具备如上所述的薄膜晶体管1、11的有源矩阵装置的电子器件，以电泳显示装置为例进行说明。

图7是表示把本发明的电子器件用于电泳显示装置时的实施方式的纵向剖面图，图8是表示电泳显示装置所具备的有源矩阵装置的构成的框图。

图7所示的电泳显示装置20是由设置在基板50上的有源矩阵装置(本发明的薄膜晶体管电路)30、电连接在该有源矩阵装置30上的电泳显示部40构成。

如图8所示，有源矩阵装置具备相互垂直的多根数据线31、多根扫描线32、设置在这些数据线31和扫描线32的各交点附近的薄膜晶体管1、11。

然后，薄膜晶体管1、11具有的栅电极7连接在扫描线32上，源电极3连接在数据线31上，漏电极4连接在后述的像素电极(个别电极)41上。

如图7所示，电泳显示部40具备顺次层叠在基板50上的像素电极41、微囊42、透明电极(通用电极)43和透明基板44。

然后，微囊42通过粘结材料45固定在像素电极41和透明电极43之间。

像素电极41是以矩阵形即在纵横方向上有规律排列的方式而被分开的。

在各微囊42内分别密封特性不同的多种电泳微粒，而在本实施方式中，密封含有电荷和色彩(色相)不同的电2种泳微粒421、422的电泳分散液420。

在这种电泳显示装置20中，如果向1根或多根扫描线32提供选择信号(选择电压)，连接在被提供了该选择信号(选择电压)扫描线32上的薄膜晶体管1、11成为ON。

由此，连接在这种薄膜晶体管1、11上的数据线31和像素电极41实际上是导通的。此时，如果是向数据线31提供所需要的数据(电压)，则该数据(电压)提供给像素电极41。

由此，在像素电极41和透明电极43之间产生电场，按照该电场的方向、强度、电泳微粒421和422的特性等，电泳微粒421、422朝着某一电极方向泳动。

另一方面，如果从该状态停止向扫描线32提供选择信号(选择电压)，则薄膜晶体管1、11成为OFF，连接在这种薄膜晶体管1、11的数据线31和像素电极41成为非导通状态。

因此，通过适当组合向扫描线32的选择信号提供和停止、或向数据线31的数据提供和停止，能在电泳显示装置20的显示面侧(透明基板44侧)对所需要的像素(信息)进行显示。

特别是，在本实施方式的电泳显示装置20中，可以通过使电泳微粒421、422的颜色不同以显示多级图像。

另外，本实施方式的电泳显示装置20通过具有有源矩阵装置30，能选择性地对连接在特定扫描线32上的薄膜晶体管1、11进行ON/OFF操作，所以难以出现串音问题，另外，因可以实现电路运行的高速化，所以能得到高品质的图像(信息)。

另外，本实施方式的电泳显示装置20因是在低驱动电压下运行，所以可实现省电化。

此外，本发明的电子器件并不限于用在这种电泳显示装置20上，也能用于液晶显示装置、有机或无机EL显示装置上。

<电子设备>

这种电泳显示装置20可安装在各种电子设备上。下面，对具备电泳显示装置20的本发明的电子设备进行说明。

《电子纸》

首先，对本发明的电子设备应用于电子纸时的实施方式进行说明。

图9是表示本发明的电子设备应用于电子纸时的实施方式的立体图。

该图所示的电子纸600具备由可再生薄片构成的主体601和显示单位602，而所述的可再生薄片具有和纸相同的质感以及柔软性。

这种电子纸600的显示单位602是由如上所述的电泳显示装置20构成。

《显示器》

接着，对本发明的电子设备应用于显示器时的实施方式进行说明。

图10是表示本发明的电子设备应用于显示器时的实施方式的图，(a)是截面图，(b)是平面图。

该图所示的显示器800具备主体部801和相对于该主体部801而设置的可自由装卸的电子纸600。此外，该电子纸600是与上述结构即图9所示的结构相同的构件。

主体部801在其侧部(图中，右侧)形成有可插入电子纸600的插入口805，另外，在内部设置两组传送辊802a、802b。当介由插入口805把电子纸600插入到主体部801内时，电子纸600在被传送辊802a、802b夹持的状态下被设置在主体部801上。

另外，在主体部801的显示面侧(下图(b)中，纸面正前侧)上形成矩形孔部803，在该孔部803中镶嵌透明玻璃板804。由此，能从主体部801外部对设置于主体部801的状态下的电子纸600进行辨识。即，在该显示器800上，以在透明玻璃板804上使设置于主体部801的状态下的电子纸600可辨识的方式而构成显示面。

另外，在电子纸600的插入方向顶端部(图中，左侧)上设置端子部806，在电子纸600设置于主体部801的状态下，把连接端子部806的接口807设置在主体部801的内部。在该接口807上连接有控制器808和操作部809。

关于这种显示器800，电子纸600是以可自由装卸的方式设置在主体部801上，也能在从主体部801上拆卸下来的状态下携带而使用。

另外，关于这种显示器800，电子纸600是由如上所述的电泳显示装置20构成的。

此外，本发明的电子设备并不限于应用在如上所述的构件上，还能列举出如电视机、取景器、监控直视型录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子笔记本、台式电脑、电子报纸、文字处理器、个人电脑、工作站、电视电话、POS终端、具备触摸式面板的机器等，各种电子设备的显示部都可能应用电泳显示装置20。

以上是对本发明的薄膜晶体管的制造方法、薄膜晶体管、薄膜晶体管电路、电子器件和电子设备进行说明，但本发明不限于这些。

例如，在上述实施方式中，虽以上部栅极(top gate)构造为代表对薄膜晶体管进行说明，但本发明也可应用于下部栅极(bottom gate)构造的薄膜晶体管。此时，使用非电解镀层可以形成栅电极。

另外，关于本发明的薄膜晶体管的制造方法，根据需要可以在如上所述的工序中追加1道或2道以上的任意目的的工序。

另外，本发明的薄膜晶体管、薄膜晶体管电路、电子器件和电子设备的各部分构成可以和能发挥相同功能的任何部件进行置换，或者也能附加任意构成的部件。

[实施例]

接着，对本发明的具体实施例进行说明。

1.薄膜晶体管的制造

下面，只要不特别声明，就使用纯水作为水。

(实施例1)

首先，准备平均厚度为1mm的玻璃基板，用水(洗涤液)清洗。

接着，在二硬脂酰二甲基氯化铵(阳离子型表面活性剂)的水溶液(25℃)中浸渍玻璃基板60秒钟。由此，使二硬脂酰二甲基氯化铵被吸附在玻璃基板的表面上。然后用水清洗玻璃基板。

接着，在Sn-Pd胶体溶液(25℃)中浸渍玻璃基板60秒钟。由此，使Sn-Pd被吸附在玻璃基板的表面上。然后用水清洗玻璃基板。

接着，在含有HBF₄和葡萄糖的水溶液(25℃)中浸渍玻璃基板60秒钟。由此，从玻璃基板的表面除去Sn，并使Pd露出玻璃基板的表面。然后用水清洗玻璃基板。

接着，在Ni镀液(80℃，pH8.5)中浸渍玻璃基板60秒钟。由此，在玻璃基板的表面上形成平均厚度为100nm的Ni镀膜。

此外，Ni镀液是把硫酸镍10g、肼(还原剂)10g、硫化铵(pH调整剂)5g分别溶解于1L水中调制而成的。

接着，通过光刻法，在该Ni镀膜上形成与源电极和漏电极的形状相对应的图形的抗蚀层。

其中，抗蚀剂材料使用東京応化工業酯的“OPR800”。

接着，在氯化铁水溶液(25℃)中浸渍玻璃基板。由此，除去未覆盖抗蚀层的部分的镀膜，形成源电极和漏电极。

其中，源电极和漏电极之间的距离(沟道长度L)为20μm，沟道宽W为1mm。

接着，使用抗蚀层剥离液除去抗蚀层之后，用水和甲醇对形成源电极和漏电极的玻璃基板顺次进行清洗。

接着，在大气压下对形成源电极和漏电极的玻璃基板实施氧等离子处理(大气压氧等离子处理)。

其中，大气压等离子处理的条件为，RF功率为0.05W/cm²，气体流量为80sccm。

接着，采用旋转涂敷法(2400rpm)在玻璃基板上涂敷F8T2(芴-联二噻吩共聚物)的1％wt/vol甲苯溶液，然后在60℃×10分钟下干燥。由此，形成平均厚度为50nm的有机半导体层。

接着，采用旋转涂敷法(2400rpm)在有机半导体层上涂敷聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的5％wt/vol醋酸丁酯溶液，然后在60℃×10分钟下干燥。接着，采用旋转涂敷法(2400rpm)涂敷聚乙烯基苯酚的21％wt/vol异丙醇溶液，然后在60℃×10分钟下干燥。由此，形成平均厚度为500nm的栅极绝缘层。

接着，采用喷墨法(1滴液滴的量为20pL)对栅极绝缘层上的与源电极和漏电极之间的区域相对应的部分涂敷PEDOT(聚亚乙基二氧噻吩)的水分散液(粘度(常温)为5cps)，然后在80℃×10分钟下干燥。由此，形成平均厚度为100nm的栅电极。

通过上述工序制造图1所示的薄膜晶体管。

(实施例2～9)

除了如表1所示对还原剂的种类、pH调整剂的种类、以及等离子处理的有无和/或种类做出更改之外，和上述实施例1同样地制造图1所示地薄膜晶体管。

(实施例10)

首先，准备平均厚度为35μm聚酰亚胺基板，并用水(洗涤液)清洗。

接着，把聚酰亚胺基板浸渍在含有CrO₃和硫酸水溶液(25℃)中60秒钟之后，接着浸渍在亚硫酸铵水合物的水溶液(25℃)中60秒钟而进行前处理。

接着，采用光刻法在聚酰亚胺基板上形成与除源电极和漏电极的形成区域之外区域相对应的图形的抗蚀层。

其中，抗蚀剂材料使用東京応化工業社制的“PMERP-NZ30”。

接着，和上述实施例1同样地形成镀膜。

其中，源电极和漏电极之间的距离(沟道长L)为20μm，沟道宽W为1mm。

接着，在使用抗蚀层剥离液除去抗蚀层之后，用水和甲醇对形成源电极和漏电极的聚酰亚胺基板顺次进行清洗。

接着，和上述实施例1一样，在大气压下实施氧等离子处理(大气压氧等离子处理)。

接着，和上述实施例1一样，在聚酰亚胺基板上分别形成有机半导体层、栅极绝缘层和栅电极。

通过上述工序制造图1所示的薄膜晶体管。

(实施例11)

和上述实施例1一样，在制成源电极、漏电极、有机半导体层、栅极绝缘层之后，采用喷墨法(1滴液滴的量为20pL)对栅极绝缘层上的与源电极和漏电极之间的区域相对应的部分涂敷Ag微粒的水分散液(粘度(常温)为6cps)，然后在大气压下120℃×60分钟下烧结。由此，形成平均厚度为800nm的栅电极。

(实施例12)

和实施例1一样，在形成源电极、栅电极之后，采用旋转涂敷法在玻璃基板上涂敷聚芳胺的1％wt/vol甲苯溶液，然后加热板上干燥。由此，形成平均厚度为50nm的有机半导体层。

接着，采用旋转涂敷法(2400rpm)在有机半导体层上涂敷聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的5％wt/vol醋酸丁酯溶液，然后在60℃×10分钟下干燥。接着，采用旋转涂敷法(2400rpm)涂敷聚乙烯基苯酚的21％wt/vol异丙醇溶液，然后在60℃×10分钟下干燥。由此，形成平均厚度为500nm的栅极绝缘层。

接着，采用喷墨法(1滴液滴的量为20pL)对栅极绝缘层上的与源电极和漏电极之间的区域相对应的部分涂敷PEDOT(聚亚乙基二氧噻吩)的水分散液(粘度(常温)为5cps)，然后在80℃×10分钟下干燥。由此，形成平均厚度为100nm的栅电极。

通过上述工序制造图1所示的薄膜晶体管。

                           表1

	还原剂	Ph调整剂	等离子处理
				实施例1	肼	硫化铵	大气压氧等离子
实施例2	次磷酸铵	硫化铵	大气压氧等离子
				实施例3	肼+次磷酸铵*1	硫化铵	大气压氧等离子
实施例4	肼	氨水	大气压氧等离子
				实施例5	肼	氢化三甲铵	大气压氧等离子
实施例6	肼	硫化铵+氢化三甲铵*2	大气压氧等离子
				实施例7	肼	硫化铵	大气压Ar等离子
实施例8	肼	硫化铵	大气压CF4等离子
				实施例7	肼	硫化铵	无
实施例8	次磷酸铵	硫化铵	无
				实施例9	肼+次磷酸钠*3	硫化铵	大气压氧等离子
实施例10	肼	硫化铵	大气压氧等离子
				实施例11	肼	硫化铵	大气压氧等离子
实施例12	肼	硫化铵	大气压氧等离子

^*1：肼∶次磷酸铵＝60∶40(重量比)

^*2：硫化铵∶氢化三甲铵＝70∶30(重量比)

^*3：肼∶次磷酸钠＝90∶10(重量比)

2.评价

关于各实施例中制造的薄膜晶体管，分别测定在阈电压、栅电压(-40V)下的漏电流值和S值。

这里，阈电压是指表示栅电压和Id^1/2(Id：漏电流值)之间关系的近似式(关系式)的值为0时的栅电压，能把其看作漏电流开始流过所需的栅电压。另外，S值是指漏电流上升1位所需的栅电压值。

因此，当阈电压的绝对值越小，栅电压(-40V)下的漏电流值越大，S值越小时，意味着薄膜晶体管具有良好的特性。

这些值如表2所示。

表2

	阈电压值[V]	漏电流值[A]	S值[V/dec]
				实施例1	-2	8×10-7	1.5
实施例2	-1	8×10-7	1.1
				实施例3	-2	8×10-7	1.3
实施例4	-3	6×10-7	1.7
				实施例5	-2	7×10-7	1.4
实施例6	-2	8×10-7	1.3
				实施例7	-2	8×10-7	1.2
实施例8	-3	8×10-7	1.4
				实施例7	-5	2×10-7	3
实施例8	-4	2×10-7	3
				实施例9	-4	2×10-7	2.5
实施例10	-1	8×10-7	1.2
				实施例11	-2	8×10-7	1.5
实施例12	0	5×10-7	4.1

如表2所示，各实施例中制造的薄膜晶体管的阈电压的绝对值和S值都较小，漏电流的值都较大，所以其特性优良。

特别是作为镀液，通过使用不含钠离子的液体，且对电极进行等离子处理，有改善特性的倾向。

其中，在进行等离子处理时，或改变气体种类，或使用多种气体，并和上述实施例同样地制造图1所示的薄膜晶体管，当进行和上述同样的评价时可得到与上述实施例相同的结果。

另外，和上述实施例同样地制造图6所示的薄膜晶体管，当进行和上述同样的评价时可得到和上述实施例相同的结果。

Claims (23)

1、一种薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，包括：

采用非电解镀层在基板上形成源电极和漏电极的第1工序，

采用涂敷法至少在所述源电极和所述漏电极之间的区域形成有机半导体层的第2工序，

采用涂敷法在所述有机半导体层上形成栅极绝缘层的第3工序，

采用涂敷法以在所述栅极绝缘层上的与所述源电极和所述漏电极之间的区域重叠的方式而形成栅电极的第4工序。

2、根据权利要求1所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，在所述的第1工序中，所述源电极和所述漏电极，是在设置于所述基材上的掩模开口部内，提供非电解镀液而有选择性形成的。

3、根据权利要求1或者2所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，在所述的第1工序中，用于所述非电解镀层的镀液是实际上不含碱金属离子的液体。

4、根据权利要求3所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，在所述的第1工序中，所述源电极和所述漏电极都是以梳齿形且其梳齿相互咬合的方式形成的。

5、根据权利要求1-4中任意一项所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述源电极和所述漏电极的构成分别以Ni、Cu、Pd、Au、Pt或含有它们的合金为主成分。

6、根据权利要求1-5中任意一项所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，在所述的第2工序之前，还有除去有机物的工序，所述的有机物存在于所述基板的形成所述有机半导体层的面侧。

7、根据权利要求6所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述有机物的除去是通过等离子处理而进行的。

8、根据权利要求7所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述的等离子处理是在大气压下进行的。

9、根据权利要求7或者8所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，在所述的等离子处理中，使用以氧气、氮气、氩气、氦气、氟化碳中的至少一种为主成分的气体而产生等离子。

10、根据权利要求1-9中任意一项所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述有机半导体层主要由共轭系高分子材料构成。

11、根据权利要求10所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述的共轭系高分子材料是以芴-联二噻吩共聚物、聚芳胺或它们的衍生物中的至少一种为主成分。

12、根据权利要求1-11中任意一项所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，在所述的第4工序中，使用喷墨法作为形成所述栅电极时的涂敷法。

13、根据权利要求1-12中任意一项所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述的栅电极主要由导电性高分子材料构成。

14、根据权利要求1-12中任意一项所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述的栅电极是使用含有金属微粒的液体而形成的。

15、根据权利要求14所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述的金属微粒是以Ag为主成分。

16、根据权利要求1-15中任意一项所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述的基板是主要由树脂材料构成的树脂基板，在所述的第1工序之前，还有在所述树脂基板的形成所述源电极和所述漏电极的面上实施改善所述源电极与所述漏电极之间密接性的密接性改善处理的工序。

17、根据权利要求16所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述密接性改善处理通过下述方式进行，即，使用含有过渡金属氧化物和无机酸的蚀刻液对所述树脂基板的形成所述源电极和所述漏电极的面进行蚀刻，然后使用含有还原剂的处理液进行处理，所述的还原剂中实际上不含碱金属元素。

18、根据权利要求17所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述的还原剂是以铵化合物为主成分。

19、根据权利要求18所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述的铵化合物是亚硫酸铵水合物。

20、一种薄膜晶体管，其特征在于，是通过权利要求1-19中任意一项所述的薄膜晶体管的制造方法而制造的。

21、一种薄膜晶体管电路，其特征在于，具备权利要求20所述的薄膜晶体管。

22、一种电子器件，其特征在于，具备权利要求21所述的薄膜晶体管电路。

23、一种电子设备，其特征在于，具备权利要求22所述的电子器件。

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