JP2003324202A - Organic thin-film transistor and method of manufacturing the same - Google Patents

Organic thin-film transistor and method of manufacturing the same

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    • H10K10/46Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
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    • H10K10/466Lateral bottom-gate IGFETs comprising only a single gate

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an organic thin-film transistor which is capable of performing highly precise patterning at a low cost without being subjected to complicated manufacturing steps, has high carrier mobility, is capable of lowering a gate voltage, has a high current value in the ON state of switching and consequently a high ON/OFF value of current, and is capable of operating at a high frequency, and to obtain a method of manufacturing the organic thin-film transistor that can suppress the characteristic degradation of the transistor caused by the manufacturing steps. <P>SOLUTION: A source electrode and a drain electrode of the organic thin-film transistor are formed at least in an insulating layer, and the thin-film transistor has a through-hole region that contacts an organic semiconductor channel. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、有機薄膜トランジ
スタおよび有機薄膜トランジスタの製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an organic thin film transistor and a method for manufacturing an organic thin film transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報端末の普及に伴い、コンピュータ用
のディスプレイとしてフラットパネルディスプレイに対
するニーズが高まっている。またさらに情報化の進展に
伴い、従来紙媒体で提供されていた情報が電子化されて
提供される機会が増え、薄くて軽い、手軽に持ち運びが
可能なモバイル用表示媒体として、電子ペーパーあるい
はデジタルペーパーへのニーズも高まりつつある。
2. Description of the Related Art With the spread of information terminals, there is an increasing need for flat panel displays as displays for computers. In addition, with the progress of computerization, there is an increasing opportunity to digitize the information that was previously provided on paper media, and as a mobile display medium that is thin, light, and easily portable, electronic paper or digital The need for paper is also growing.

【0003】一般に平板型のディスプレイ装置において
は液晶、有機EL、電気泳動などを利用した素子を用い
て表示媒体を形成している。またこうした表示媒体では
画面輝度の均一性や画面書き換え速度などを確保するた
めに、画像駆動素子として薄膜トランジスタ(TFT)
により構成されたアクティブ駆動素子を用いる技術が主
流になっている。
Generally, in a flat panel display device, a display medium is formed by using an element utilizing liquid crystal, organic EL, electrophoresis or the like. In such a display medium, a thin film transistor (TFT) is used as an image driving element in order to secure the uniformity of screen brightness and the screen rewriting speed.
A technique using an active driving element configured by is becoming mainstream.

【0004】ここでTFT素子は、通常、ガラス基板上
に、主にa−Si(アモルファスシリコン)、p−Si
(ポリシリコン)などの半導体薄膜や、ソース、ドレイ
ン、ゲート電極などの金属薄膜を基板上に順次形成して
いくことで製造される。このTFTを用いるフラットパ
ネルディスプレイの製造には通常、CVD、スパッタリ
ングなどの真空系設備や高温処理工程を要する薄膜形成
工程に加え、精度の高いフォトリソグラフ工程が必要と
され、設備コスト、ランニングコストの負荷が非常に大
きい。さらに、近年のディスプレイの大画面化のニーズ
に伴い、それらのコストは非常に膨大なものとなってい
る。
Here, the TFT element is usually formed on a glass substrate mainly by a-Si (amorphous silicon) or p-Si.
It is manufactured by sequentially forming a semiconductor thin film such as (polysilicon) and a metal thin film such as a source, a drain and a gate electrode on a substrate. In manufacturing a flat panel display using this TFT, in addition to a vacuum system equipment such as CVD and sputtering and a thin film forming step that requires a high temperature treatment step, a highly accurate photolithography step is required, which results in a reduction in equipment cost and running cost. The load is very heavy. Further, with the recent needs for larger screens of displays, their costs have become extremely huge.

【0005】近年、従来のTFT素子のデメリットを補
う技術として、有機半導体材料を用いた有機TFT素子
の研究開発が盛んに進められている。この有機TFT素
子は低温プロセスで製造可能であるため、軽く、割れに
くい樹脂基板を用いることができ、さらに、樹脂フィル
ムを支持体として用いたフレキシブルなディスプレイが
実現できると言われている。また、大気圧下で、印刷や
塗布などのウェットプロセスで製造できる有機半導体材
料を用いることで、生産性に優れ、非常に低コストのデ
ィスプレイが実現できる。
In recent years, as a technique for compensating for the disadvantages of the conventional TFT element, research and development of an organic TFT element using an organic semiconductor material have been actively pursued. Since this organic TFT element can be manufactured by a low temperature process, it is said that a light and hard-to-break resin substrate can be used, and further a flexible display using a resin film as a support can be realized. Further, by using an organic semiconductor material that can be manufactured by a wet process such as printing or coating under atmospheric pressure, a display having excellent productivity and very low cost can be realized.

【0006】この有機TFT技術における重要な要件と
して、チャネルの高精度パターニングがあげられる。上
記特許及び特開平10−190001号、特開2000
−307172等においてはチャネル部分の成型に高精
度なフォトリソグラフィーが必要で、パターニング形成
がしにくく、その為に製造工程が煩雑となり、工程にも
多大な設備が要求されコストが高くなってしまう。本発
明は、より簡便に高精度パターン化を可能とするもので
あり、これらの問題を大幅に改善するものである。
An important requirement in this organic TFT technology is high-precision patterning of channels. The above-mentioned patents and Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-190001 and 2000
In 307172 or the like, high precision photolithography is required for molding the channel portion, patterning formation is difficult, which complicates the manufacturing process, requires a large amount of equipment for the process, and increases the cost. The present invention enables high-precision patterning more easily and greatly improves these problems.

【0007】また、有機薄膜トランジスタとして、例え
ば、WO01/47043にはオールポリマー型有機T
FT技術が開示されている。インクジェットや塗布によ
る簡易プロセスを提案しているものの、素子のキャリア
移動度が低く、ゲート電圧が高い、スイッチングON状
態での電流値が低い。電流のON/OFF値が低いなど
の問題がある。
Further, as an organic thin film transistor, for example, WO 01/47043 discloses an all polymer type organic T film.
FT technology is disclosed. Although a simple process using inkjet or coating is proposed, the carrier mobility of the device is low, the gate voltage is high, and the current value in the switching ON state is low. There are problems such as low current ON / OFF value.

【0008】また、有機半導体層の形成後に引き続く工
程、例えば、パターニングのための光感応性樹脂材料の
塗設工程や、光感応性樹脂層の現像工程において、工程
で使用される塗布溶媒や現像液成分などの影響により、
トランジスタとしての特性が低下してしまうという課題
を有している。
Further, in a step following the formation of the organic semiconductor layer, for example, a step of applying a photosensitive resin material for patterning or a developing step of the photosensitive resin layer, a coating solvent used in the step or development Due to the influence of liquid components,
There is a problem that the characteristics as a transistor deteriorate.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】煩雑な製造工程を経る
ことなく高精度のパターニングを低コストで行うことが
でき、キャリア移動度が高く、ゲート電圧が低下でき、
スイッチングON状態での電流値が高い、従って電流の
ON/OFF値が高い、駆動周波数が高い有機薄膜トラ
ンジスタを得ることにあり、また、製造工程でのトラン
ジスタの特性の低下を抑えることのできる有機薄膜トラ
ンジスタの製造方法を得ることにある。
It is possible to perform highly accurate patterning at low cost without complicated manufacturing steps, high carrier mobility, and low gate voltage.
An organic thin film transistor which has a high current value in a switching ON state, therefore has a high ON / OFF value of the current, and has a high driving frequency, and which can suppress deterioration of transistor characteristics in the manufacturing process. To obtain a manufacturing method of.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は以下
の手段により達成される。
The above objects of the present invention can be achieved by the following means.

【0011】1.ソース電極、ドレイン電極が、少なく
とも絶縁層に形成され、有機半導体チャネルに接するス
ルーホール部分から形成された有機薄膜トランジスタ。
1. An organic thin film transistor in which a source electrode and a drain electrode are formed in at least an insulating layer and formed from a through hole portion in contact with an organic semiconductor channel.

【0012】2.支持体上に、ゲート電極と、ゲート電
極上に順次付設されたゲート絶縁層、有機半導体層、第
2の絶縁層と、第2の絶縁層を貫通する2つのスルーホ
ールを介して、有機半導体層にそれぞれ接合するソース
電極、ドレイン電極からなる有機薄膜トランジスタ。
2. An organic semiconductor is formed on a support through a gate electrode, a gate insulating layer, an organic semiconductor layer, a second insulating layer that are sequentially provided on the gate electrode, and two through holes that penetrate the second insulating layer. An organic thin film transistor including a source electrode and a drain electrode that are respectively joined to the layers.

【0013】3.前記第2の絶縁層が感光性樹脂からな
る前記2に記載の有機薄膜トランジスタ。
3. 3. The organic thin film transistor according to 2 above, wherein the second insulating layer is made of a photosensitive resin.

【0014】4.前記第2の絶縁層が水系塗布により形
成されたものである前記2または3に記載の有機薄膜ト
ランジスタ。
4. 4. The organic thin film transistor according to 2 or 3, wherein the second insulating layer is formed by aqueous coating.

【0015】5.支持体上に、第1の電極及び第2の電
極、それらの上に付設された有機半導体層と、有機半導
体層を貫通する2つのスルーホールと、該スルーホール
を介して、有機半導体層及び第1の電極、第2の電極そ
れぞれに接合するソース電極及びドレイン電極と、該構
成物上に形成されたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に
形成されたゲート電極からなる有機薄膜トランジスタ。
5. On a support, a first electrode and a second electrode, an organic semiconductor layer provided thereon, two through holes penetrating the organic semiconductor layer, and the organic semiconductor layer and the organic semiconductor layer through the through holes. An organic thin film transistor comprising a source electrode and a drain electrode which are respectively joined to the first electrode and the second electrode, a gate insulating layer formed on the constituent, and a gate electrode formed on the gate insulating layer.

【0016】6.支持体上に、第1の電極及び第2の電
極、それらの上に形成された絶縁層と、少なくとも絶縁
層を貫通する2つのスルーホールと、該スルーホールを
介して、第1の電極、第2の電極それぞれに接合するソ
ース電極及びドレイン電極と、該構成物上に順次、形成
された有機半導体層及びゲート絶縁層と、ゲート絶縁層
上に形成されたゲート電極からなる有機薄膜トランジス
タ。
6. A first electrode and a second electrode on the support; an insulating layer formed on the first electrode and the second electrode; two through holes penetrating at least the insulating layer; and the first electrode via the through holes. An organic thin film transistor comprising a source electrode and a drain electrode joined to each of the second electrodes, an organic semiconductor layer and a gate insulating layer sequentially formed on the constituent, and a gate electrode formed on the gate insulating layer.

【0017】7.支持体上に、第1の電極及び第2の電
極、それらの上に順次形成された絶縁層、有機半導体層
と、少なくとも絶縁層及び有機半導体層を貫通する2つ
のスルーホールと、該スルーホールを介して、有機半導
体層及び第1の電極、第2の電極それぞれに接合するソ
ース電極及びドレイン電極と、該構成物上に形成された
ゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に形成されたゲート電
極からなる有機薄膜トランジスタ。
7. A first electrode and a second electrode on a support, an insulating layer and an organic semiconductor layer sequentially formed thereon, two through holes penetrating at least the insulating layer and the organic semiconductor layer, and the through hole A source electrode and a drain electrode which are respectively bonded to the organic semiconductor layer and the first electrode and the second electrode via the gate electrode, a gate insulating layer formed on the constituent, and a gate formed on the gate insulating layer. Organic thin film transistor consisting of electrodes.

【0018】8.支持体上にゲート電極を付設し、ゲー
ト電極上に順次ゲート絶縁層、有機半導体層、第2の絶
縁層を形成し、第2の絶縁層を貫通し、有機半導体層に
接する2つのスルーホールを形成し、該スルーホールを
介して、有機半導体層に接合するようにソース電極、ド
レイン電極を形成することを特徴とする有機薄膜トラン
ジスタの製造方法。
8. A gate electrode is provided on a support, a gate insulating layer, an organic semiconductor layer, and a second insulating layer are sequentially formed on the gate electrode, and two through holes that penetrate the second insulating layer and contact the organic semiconductor layer. And a source electrode and a drain electrode are formed so as to be bonded to the organic semiconductor layer through the through hole.

【0019】9.前記第2の絶縁層が感光性樹脂から形
成されることを特徴とする前記6に記載の有機薄膜トラ
ンジスタの製造方法。
9. 7. The method for manufacturing an organic thin film transistor as described in 6 above, wherein the second insulating layer is formed of a photosensitive resin.

【0020】10.前記第2の絶縁層が水系塗布により
形成されることを特徴とする前記8、9に記載の有機薄
膜トランジスタの製造方法。
10. 10. The method for manufacturing an organic thin film transistor described in 8 or 9, wherein the second insulating layer is formed by water-based coating.

【0021】11.支持体上に、第1の電極及び第2の
電極を付設し、該電極上に有機半導体層を形成し、有機
半導体層を貫通する、前記第1の電極及び第2の電極に
接する2つのスルーホールを形成した後、該スルーホー
ルを介して、有機半導体層及び第1の電極、第2の電極
それぞれに接合するように、ソース電極及びドレイン電
極を形成し、前記ソース電極及びドレイン電極上にゲー
ト絶縁層を形成した後、ゲート絶縁層上に更にゲート電
極を付設することを特徴とする有機薄膜トランジスタの
製造方法。
11. A first electrode and a second electrode are provided on a support, an organic semiconductor layer is formed on the electrode, and two organic semiconductor layers that penetrate the organic semiconductor layer are in contact with the first electrode and the second electrode. After forming the through hole, a source electrode and a drain electrode are formed so as to be bonded to the organic semiconductor layer, the first electrode, and the second electrode through the through hole, and the source electrode and the drain electrode are formed. A method of manufacturing an organic thin-film transistor, comprising forming a gate insulating layer on the gate insulating layer, and further providing a gate electrode on the gate insulating layer.

【0022】12.支持体上に、第1の電極及び第2の
電極を付設し、それらの上に絶縁層を形成し、少なくと
も絶縁層を貫通して、それぞれ第一の電極及び第2の電
極に接する2つのスルーホールを形成した後、該スルー
ホールを介して、第1の電極、第2の電極それぞれに接
合するように、ソース電極及びドレイン電極を形成し、
前記ソース電極及びドレイン電極上に更に、順次、有機
半導体層、ゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上にゲ
ート電極を付設することを特徴とする有機薄膜トランジ
スタの製造方法。
12. A first electrode and a second electrode are provided on a support, an insulating layer is formed on them, and at least two insulating layers are formed to penetrate the insulating layer and contact the first electrode and the second electrode, respectively. After forming the through hole, a source electrode and a drain electrode are formed so as to be bonded to the first electrode and the second electrode through the through hole,
A method of manufacturing an organic thin film transistor, further comprising sequentially forming an organic semiconductor layer and a gate insulating layer on the source electrode and the drain electrode, and providing a gate electrode on the gate insulating layer.

【0023】13.支持体上に、第1の電極及び第2の
電極を付設し、それらの上に順次、絶縁層、有機半導体
層を形成し、少なくとも絶縁層及び有機半導体層を貫通
する、第1の電極及び第2の電極に接する2つのスルー
ホールを設けた後、該スルーホールを介して、有機半導
体層及び第1の電極、第2の電極それぞれに接合するよ
うに、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記ソー
ス電極及びドレイン電極上に更に、ゲート絶縁層を形成
し、ゲート絶縁層上にゲート電極を付設することを特徴
とする有機薄膜トランジスタの製造方法。
13. A first electrode and a second electrode are provided on a support, an insulating layer and an organic semiconductor layer are sequentially formed on them, and the first electrode and the organic semiconductor layer penetrate at least the insulating layer and the organic semiconductor layer. After providing two through holes in contact with the second electrode, a source electrode and a drain electrode are formed so as to be bonded to the organic semiconductor layer, the first electrode, and the second electrode through the through holes. A method for manufacturing an organic thin film transistor, further comprising forming a gate insulating layer on the source electrode and the drain electrode, and providing a gate electrode on the gate insulating layer.

【0024】14.電極材料溶液または分散液を、イン
クジェットを用いて、スルーホール部分に吐出し、パタ
ーニングすることを特徴とする前記8〜13のいずれか
1項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
14. 14. The method for manufacturing an organic thin film transistor according to any one of 8 to 13 above, wherein the electrode material solution or the dispersion liquid is ejected onto the through hole portion using an inkjet to perform patterning.

【0025】以下、本発明を以下の実施の形態により具
体的に説明する。
The present invention will be specifically described below with reference to the following embodiments.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】本発明の有機半導体材料を活性半
導体層として用いた有機薄膜トランジスタ及びその製造
方法について図1〜3を参照しながら以下に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An organic thin film transistor using an organic semiconductor material of the present invention as an active semiconductor layer and a method for manufacturing the same will be described below with reference to FIGS.

【0027】図1に本発明のボトムゲート型の有機薄膜
トランジスタ構成例及びその製造工程を示す。
FIG. 1 shows a bottom gate type organic thin film transistor configuration example of the present invention and a manufacturing process thereof.

【0028】図1の(a)には、製造される有機薄膜ト
ランジスタの構成例が示されている。即ち、支持体1上
にゲート電極Gが付設され、その上にゲート絶縁層2、
有機半導体層3、有機半導体層に接して付設されたソー
ス電極S及びドレイン電極D、更に、保護膜であると同
時に、ソース、ドレイン電極と有機半導体層の界面障壁
を安定させる第2の絶縁層4から構成されている。
FIG. 1A shows an example of the structure of the organic thin film transistor to be manufactured. That is, the gate electrode G is attached on the support 1, and the gate insulating layer 2 is formed on the gate electrode G.
The organic semiconductor layer 3, the source electrode S and the drain electrode D provided in contact with the organic semiconductor layer, and a second insulating layer which is a protective film and also stabilizes the interface barrier between the source / drain electrode and the organic semiconductor layer. It is composed of 4.

【0029】図1の(b)は支持体上にゲート電極Gを
付設した状態を示す。支持体1は後述する様にガラス、
又、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等
のフレキシブルな樹脂製シートで構成されてもよい。
FIG. 1B shows a state in which the gate electrode G is provided on the support. The support 1 is made of glass, as described later.
Further, for example, it may be made of a flexible resin sheet such as polyethylene terephthalate (PET).

【0030】ゲート電極は、後述するが、白金、金、
銀、ニッケル等の導電性材料で形成され、電極の形成方
法としては、上記を原料として蒸着やスパッタリング等
の方法を用いて導電性薄膜を形成し、公知のフォトリソ
グラフ法やリフトオフ法を用いてパターニングする方法
で得ることが出来る。又、導電性微粒子分散液等を印刷
法、又インクジェット法等により印刷・パターニングし
てもよい。
The gate electrode, which will be described later, is platinum, gold,
The electrode is formed of a conductive material such as silver or nickel, and as a method of forming the electrode, a conductive thin film is formed using the above-mentioned raw materials by a method such as vapor deposition or sputtering, and a known photolithography method or lift-off method is used. It can be obtained by a patterning method. Further, the conductive fine particle dispersion liquid or the like may be printed / patterned by a printing method, an inkjet method or the like.

【0031】ゲート電極パターンを形成後、ゲート絶縁
層となる誘電体層を塗設する。図1の(c)がゲート電
極Gが付設された支持体にゲート絶縁層2を形成した状
態を示す。
After forming the gate electrode pattern, a dielectric layer to be a gate insulating layer is applied. FIG. 1C shows a state in which the gate insulating layer 2 is formed on the support provided with the gate electrode G.

【0032】ゲート絶縁層としては、比誘電率の高い無
機酸化物皮膜、特に、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化ア
ルミニウム等の皮膜を前記ゲート電極パターンの上に塗
設する。無機酸化物皮膜の形成方法としては、真空蒸着
法、CVD法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法な
どのいわゆる気相堆積法といわれるドライプロセスや、
いわゆるゾルゲル法を用いるスピンコート法、ブレード
コート法、ディップコート法、ダイコート法などの塗布
による方法や印刷、インクジェットなどのパターニング
方法等ウェットプロセスが挙げられる。特に好ましいの
は、大気圧プラズマ法とゾルゲル法を用いた塗布による
方法である。絶縁層の膜厚としては、好ましくは、10
0nm〜1μmである。
As the gate insulating layer, an inorganic oxide film having a high relative dielectric constant, particularly a film of silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide or the like is applied on the gate electrode pattern. As a method for forming the inorganic oxide film, a dry process called a vapor deposition method such as a vacuum vapor deposition method, a CVD method, a sputtering method, an atmospheric pressure plasma method, or the like,
Wet processes such as spin coating method using a so-called sol-gel method, blade coating method, dip coating method, die coating method and the like, printing method, patterning method such as ink jet method and the like can be mentioned. Particularly preferred is a coating method using an atmospheric pressure plasma method and a sol-gel method. The thickness of the insulating layer is preferably 10
It is 0 nm to 1 μm.

【0033】また絶縁層に用いる絶縁膜として、ポリイ
ミド、ポリアミド等、又、光硬化性樹脂等の有機化合物
皮膜を用いることもできる。有機化合物皮膜の場合に
は、塗布等のウェットプロセスでの形成が好ましい。無
機酸化物皮膜と有機酸化物皮膜は積層して併用すること
ができる。
As the insulating film used for the insulating layer, polyimide, polyamide, or the like, or an organic compound film such as a photocurable resin can be used. In the case of an organic compound film, it is preferable to form it by a wet process such as coating. The inorganic oxide film and the organic oxide film can be laminated and used together.

【0034】次いで、図1の(d)に示したように、形
成したゲート絶縁層2の上に、有機半導体層3を塗設す
る。
Then, as shown in FIG. 1D, an organic semiconductor layer 3 is applied on the formed gate insulating layer 2.

【0035】有機半導体としてはポリピロール、ポリチ
オフェン等のπ共役系材料が用いられ、やはり真空蒸着
法、CVD法、スパッタリング法等の気相堆積法やプラ
ズマ重合法、電解重合法、化学重合法、或いはスプレー
コート法、スピンコート法等の塗布法やLB法等により
これら有機半導体薄膜が形成される。ただし、この中で
生産性の点で、有機半導体の溶液をもちいて簡単かつ精
密に薄膜が形成できる塗布法が好まれる。これら有機半
導体からなる薄膜の膜厚としては、特に制限はないが、
得られたトランジスタの特性は、有機半導体からなる活
性層の膜厚に大きく左右される場合が多く、その膜厚
は、有機半導体により異なるが、一般に1μm以下、特
に10〜300nmが好ましい。
As the organic semiconductor, a π-conjugated material such as polypyrrole or polythiophene is used, and a vapor deposition method such as a vacuum deposition method, a CVD method, a sputtering method, a plasma polymerization method, an electrolytic polymerization method, a chemical polymerization method, or These organic semiconductor thin films are formed by a coating method such as a spray coating method or a spin coating method or an LB method. However, among these, from the viewpoint of productivity, a coating method that can easily and precisely form a thin film using an organic semiconductor solution is preferred. The thickness of the thin film made of these organic semiconductors is not particularly limited,
The characteristics of the obtained transistor are often greatly influenced by the film thickness of the active layer made of an organic semiconductor, and the film thickness is generally 1 μm or less, particularly preferably 10 to 300 nm, though it varies depending on the organic semiconductor.

【0036】有機半導体薄膜を形成した後、図1の
(e)に示されるように、更に第2の絶縁層4が設けら
れる。
After forming the organic semiconductor thin film, a second insulating layer 4 is further provided as shown in FIG.

【0037】第2の絶縁層は、第1の絶縁層と同様の材
料やプロセスを用いることができるが、プロセスによる
有機半導体層へのダメージを抑制するため、水系塗布に
より得られる塗膜とすることが好ましい。具体的には、
親水性ポリマーを含む塗膜であり、水を50%以上、好
ましくは80%以上を含有する溶媒を用いた塗布液によ
り形成する。親水性ポリマーは、水または酸性水溶液、
アルカリ性水溶液、アルコール類や各種界面活性剤の水
溶液に対して、溶解性または分散性を持つポリマーであ
り、例として、ポリビニルアルコールや、HEMA・ア
クリル酸・アクリルアミドなどの成分からなるホモポリ
マー、コポリマーを好適に用いることができる。
The second insulating layer can be made of the same material and process as the first insulating layer, but in order to suppress damage to the organic semiconductor layer due to the process, it is a coating film obtained by water-based coating. It is preferable. In particular,
It is a coating film containing a hydrophilic polymer and is formed by a coating solution using a solvent containing 50% or more, preferably 80% or more of water. Hydrophilic polymer is water or acidic aqueous solution,
Polymers that are soluble or dispersible in alkaline aqueous solutions, aqueous solutions of alcohols and various surfactants, such as polyvinyl alcohol and homopolymers and copolymers composed of components such as HEMA, acrylic acid, and acrylamide. It can be preferably used.

【0038】本発明において、第2の絶縁層は、光透過
率が10%以下であることが好ましく、さらに好ましく
は1%以下である。これにより、有機半導体層の光によ
る特性の劣化を抑えることができる。
In the present invention, the second insulating layer preferably has a light transmittance of 10% or less, more preferably 1% or less. Thereby, the deterioration of the characteristics of the organic semiconductor layer due to the light can be suppressed.

【0039】本明細書でいう光透過率とは有機半導体層
に光発生キャリアを発生させることのできる波長域にお
ける平均透過率を示す。一般的に350〜750nmの
光に対して遮光する性能を有していることが好ましい。
The light transmittance referred to in the present specification means an average transmittance in a wavelength range where photo-generated carriers can be generated in the organic semiconductor layer. Generally, it is preferable to have a property of blocking light of 350 to 750 nm.

【0040】層の光透過率を下げるためには、層中に顔
料や染料等の色材や紫外線吸収剤を含有させるといった
手法を用いることができる。
In order to reduce the light transmittance of the layer, a method of incorporating a coloring material such as a pigment or a dye or an ultraviolet absorber into the layer can be used.

【0041】次が、ソース、ドレイン電極を形成するた
めのスルーホールを形成する工程である。図1の(f)
に第2の絶縁層4を貫通して有機半導体層に達するスル
ーホールTが形成された状態を示している。
Next is the step of forming through holes for forming the source and drain electrodes. FIG. 1 (f)
In the figure, there is shown a state in which a through hole T penetrating the second insulating layer 4 and reaching the organic semiconductor layer is formed.

【0042】スルーホールの形成は、有機溶剤や酸、ア
ルカリの溶液など、溶解可能なエッチング液をインクジ
ェットで吐出させ、溶解、洗浄する方法、一般的なフォ
トリソ法、例えばレジストパターンを形成した後、露出
部分を溶解、洗浄する方法、やはりレジスト形成後、プ
ラズマエッチング等ドライエッチングによる方法、エキ
シマーレーザーによるアブレーション等によってスルー
ホールを形成する方法等をもちいることができる。ま
た、第2の絶縁層に後述する光感応性樹脂層を用いても
良い。特にレーザー感光性の材料を用いる方法が、フレ
キシブルな支持体ロールを用い、これを支持体として、
前記ゲート絶縁層や有機半導体層が積層された場合に
は、支持体を搬送しながら、連続的にスルーホールを効
率よく形成できるため好ましい。
The formation of the through holes is carried out by a method in which a soluble etching solution such as an organic solvent, an acid or an alkali solution is ejected by an ink jet to dissolve and wash, a general photolithography method, for example, after forming a resist pattern, A method of dissolving and washing the exposed portion, a method of dry etching such as plasma etching after forming a resist, a method of forming a through hole by ablation with an excimer laser, and the like can also be used. Further, a photosensitive resin layer described later may be used as the second insulating layer. In particular, the method of using a laser-sensitive material, using a flexible support roll, as a support,
When the gate insulating layer and the organic semiconductor layer are laminated, it is preferable because through holes can be efficiently formed continuously while conveying the support.

【0043】光感応性樹脂層としては、ポジ型、ネガ型
の公知の材料を用いることができるが、レーザで露光が
行えるレーザ感光性の材料を用いることが好ましい。こ
のような光感応性樹脂材料として、(1)特開平11−
271969号、特開2001−117219、特開平
11−311859号、同11−352691号のよう
な色素増感型の光重合感光材料、(2)特開平9−17
9292号、米国特許第5,340,699号、特開平
10−90885号、特開2000−321780、同
2001−154374のような赤外線レーザに感光性
を有するネガ型感光材料、(3)特開平9−17125
4号、同5−115144号、同10−87733号、
同9−43847号、同10−268512号、同11
−194504号、同11−223936号、同11−
84657号、同11−174681号、同7−285
275号、特開2000−56452、WO97/39
894、同98/42507のような赤外線レーザに感
光性を有するポジ型感光材料が挙げられる。工程が暗所
に限定されない点で、好ましいのは(2)と(3)であ
る。
As the photosensitive resin layer, known materials of positive type and negative type can be used, but it is preferable to use a laser-sensitive material which can be exposed by laser. As such a photosensitive resin material, (1) JP-A-11-
No. 271969, JP-A 2001-117219, JP-A Nos. 11-311859 and 11-352691, and (2) JP-A 9-17.
9292, U.S. Pat. No. 5,340,699, JP-A-10-90885, JP-A-2000-321780, and 2001-154374, and a negative type photosensitive material having sensitivity to an infrared laser; 9-17125
No. 4, No. 5-115144, No. 10-87733,
9-43847, 10-268512, 11
-194504, 11-223936, 11-
84657, 11-174681, 7-285.
275, JP 2000-56452 A, WO 97/39.
Positive type photosensitive materials such as 894 and 98/42507, which are sensitive to infrared lasers, are mentioned. (2) and (3) are preferable because the process is not limited to a dark place.

【0044】フォトリソグラフ法では、この後にソース
電極及びドレイン電極の材料として金属微粒子含有分散
体又は導電性ポリマーを用いてパターニングし、必要に
応じて熱融着することにより、ソース電極又はドレイン
電極を容易に高精度に作製することが可能となり、種々
の形態でパターニングすることが容易となり、有機薄膜
トランジスタを容易に製造することが可能となる。
In the photolithographic method, after that, patterning is performed using a dispersion containing metal fine particles or a conductive polymer as a material for the source electrode and the drain electrode, and heat fusion is performed if necessary to form the source electrode or the drain electrode. The organic thin film transistor can be easily manufactured with high accuracy, can be patterned in various forms, and the organic thin film transistor can be easily manufactured.

【0045】光感応性樹脂の塗布溶液を形成する溶媒と
しては、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プ
ロピレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソ
ルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソル
ブ、エチルセロソルブアセテート、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、アセトン、シ
クロヘキサノン、トリクロロエチレン、メチルエチルケ
トン等が挙げられる。これら溶媒は、単独であるいは2
種以上混合して使用する。
As the solvent for forming the coating solution of the photosensitive resin, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, dioxane, Acetone, cyclohexanone, trichloroethylene, methyl ethyl ketone, etc. are mentioned. These solvents may be used alone or in 2
Use as a mixture of two or more species.

【0046】光感応性樹脂層を形成する方法としては、
スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート
法、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、
バーコート法、ダイコート法などの塗布による方法が用
いられる。
As a method for forming the photosensitive resin layer,
Spray coating method, spin coating method, blade coating method, dip coating method, casting method, roll coating method,
A coating method such as a bar coating method or a die coating method is used.

【0047】光感応性樹脂層が形成されたら、光感応性
樹脂層にパターニング露光を行う。パターニング露光を
行う光源としては、Arレーザー、半導体レーザー、H
e−Neレーザー、YAGレーザー、炭酸ガスレーザー
等が挙げられ、好ましくは赤外に発振波長があるもの
で、半導体レーザーである。出力は50mW以上が適当
であり、好ましくは100mW以上である。
After the photosensitive resin layer is formed, patterning exposure is performed on the photosensitive resin layer. As a light source for patterning exposure, Ar laser, semiconductor laser, H
Examples thereof include an e-Ne laser, a YAG laser, a carbon dioxide gas laser, and the like, and those having an oscillation wavelength in infrared are preferable, and a semiconductor laser is used. The output is suitably 50 mW or more, preferably 100 mW or more.

【0048】次に、露光された光感応性樹脂層を現像す
る。光感応性樹脂の現像に用いられる現像液としては、
水系アルカリ現像液が好適である。水系アルカリ現像液
としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、メタケイ酸ナトリ
ウム、メタケイ酸カリウム、第二リン酸ナトリウム、第
三リン酸ナトリウム等のアルカリ金属塩の水溶液や、ア
ンモニア、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチ
ルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミ
ン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシ
ド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビ
シクロ−[5,4,0]−7−ウンデセン、1,5−ジ
アザビシクロ−[4,3,0]−5−ノナン等のアルカ
リ性化合物を溶解した水溶液を挙げることが出来る。本
発明におけるアルカリ性化合物のアルカリ現像液中にお
ける濃度は、通常1〜10質量%、好ましくは2〜5質
量%である。
Next, the exposed photosensitive resin layer is developed. As a developer used for developing the photosensitive resin,
Aqueous alkaline developers are preferred. As the aqueous alkaline developer, for example, an aqueous solution of an alkali metal salt such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium metasilicate, potassium metasilicate, sodium phosphate dibasic, sodium phosphate tribasic, or the like. , Ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1 An aqueous solution in which an alkaline compound such as, 8-diazabicyclo- [5,4,0] -7-undecene or 1,5-diazabicyclo- [4,3,0] -5-nonane is dissolved can be used. The concentration of the alkaline compound in the present invention in the alkaline developer is usually 1 to 10% by mass, preferably 2 to 5% by mass.

【0049】現像液には、必要に応じアニオン性界面活
性剤、両性界面活性剤やアルコール等の有機溶剤を加え
ることができる。有機溶剤としては、プロピレングリコ
ール、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ベン
ジルアルコール、n−プロピルアルコール等が有用であ
る。
If necessary, an anionic surfactant, an amphoteric surfactant or an organic solvent such as alcohol can be added to the developer. As the organic solvent, propylene glycol, ethylene glycol monophenyl ether, benzyl alcohol, n-propyl alcohol and the like are useful.

【0050】本発明においては、光感応性樹脂層にはア
ブレーション層をもちいてもよい。本発明に用いられる
アブレーション層は、エネルギー光吸収剤、バインダー
樹脂および必要に応じて添加される各種添加剤から構成
することができる。
In the present invention, an ablation layer may be used as the photosensitive resin layer. The ablation layer used in the present invention can be composed of an energy light absorber, a binder resin, and various additives added as necessary.

【0051】エネルギー光吸収剤は、照射するエネルギ
ー光を吸収する各種の有機および無機材料が使用可能で
あり、たとえばレーザー光源を赤外線レーザーとした場
合、赤外線を吸収する顔料、色素、金属、金属酸化物、
金属窒化物、金属炭化物、金属ホウ化物、グラファイ
ト、カーボンブラック、チタンブラック、Al、Fe、
Ni、Co等を主成分とするメタル磁性粉末等の強磁性
金属粉末などを用いることができ、中でも、カーボンブ
ラック、シアニン系などの色素、Fe系強磁性金属粉末
が好ましい。エネルギー光吸収剤の含有量は、アブレー
ション層形成成分の30〜95質量%程度、好ましくは
40〜80質量%である。
As the energy light absorber, various organic and inorganic materials capable of absorbing the energy light to be applied can be used. For example, when the laser light source is an infrared laser, a pigment, a dye, a metal or a metal oxide that absorbs infrared rays is used. object,
Metal nitride, metal carbide, metal boride, graphite, carbon black, titanium black, Al, Fe,
Ferromagnetic metal powders such as metal magnetic powders containing Ni, Co or the like as a main component can be used, and among them, carbon black, cyanine-based pigments, and Fe-based ferromagnetic metal powders are preferable. The content of the energy light absorber is about 30 to 95% by mass, preferably 40 to 80% by mass of the ablation layer forming component.

【0052】アブレーション層のバインダー樹脂は、前
記エネルギー光吸収剤微粒子を十分に保持できるもので
あれば、特に制限無く用いることができ、ポリウレタン
系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリ
ビニルアセタール系樹脂、セルロース系樹脂、アクリル
系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリアミ
ド系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などを挙げる
ことができる。バインダー樹脂の含有量は、アブレーシ
ョン層形成成分5〜70質量%程度、好ましくは20〜
60質量%である。
The binder resin of the ablation layer can be used without particular limitation as long as it can sufficiently hold the energy light absorber fine particles, and it can be used as polyurethane resin, polyester resin, vinyl chloride resin, polyvinyl acetal resin. Examples thereof include resins, cellulosic resins, acrylic resins, phenoxy resins, polycarbonates, polyamide resins, phenol resins, and epoxy resins. The content of the binder resin is about 5 to 70% by mass of the ablation layer forming component, preferably 20 to
It is 60% by mass.

【0053】本明細書でいうアブレーション層とは、高
密度エネルギー光の照射によりアブレートする層を指
し、ここで言うアブレートとは、物理的或いは化学的変
化によりアブレーション層が完全に飛散する、一部が破
壊される或いは飛散する、隣接する層との界面近傍のみ
に物理的或いは化学的変化が起こるという現象を含む。
このアブレートを利用してレジスト像を形成し、電極を
形成させる。
The ablation layer referred to in the present specification refers to a layer that is ablated by irradiation with high-density energy light, and the term ablate here means that the ablation layer is completely scattered by a physical or chemical change. A phenomenon in which a physical or chemical change occurs only in the vicinity of the interface with an adjacent layer, in which the material is destroyed or scattered.
Using this ablation, a resist image is formed and an electrode is formed.

【0054】高密度エネルギー光は、アブレートを発生
させる活性光であれば特に制限はなく用いることができ
る。露光方法としては、キセノンランプ、ハロゲンラン
プ、水銀ランプなどによるフラッシュ露光を、フォトマ
スクを介して行ってもよいし、レーザー光等を収束させ
走査露光を行っても良い。レーザー1ビーム当たりの出
力は20〜200mWである赤外線レーザー、特に半導
体レーザーが最も好ましく用いられる。エネルギー密度
としては、好ましくは50〜500mJ/cm 2、更に
好ましくは100〜300mJ/cm2である。
High-density energy light causes ablation
There is no particular limitation as long as it is active light that can be used.
It Exposure methods include xenon lamp and halogen run
Flash exposure with a lamp, mercury lamp, etc.
You may go through the disc, or focus the laser light etc.
Scanning exposure may be performed. Output per laser beam
Infrared laser with power of 20 ~ 200mW, especially semiconductor
Body lasers are most preferably used. Energy density
Is preferably 50 to 500 mJ / cm 2And more
Preferably 100-300 mJ / cm2Is.

【0055】上記光感応性樹脂層は、好ましくは、水系
塗布可能な材料を用いる。そのようなフォトレジスト材
料の例としては、特開平7−104470号、同7−3
19160号、特開平8−328249号、特開平9−
325482号、特開平8−12806号、特公昭63
−41923号、特開平5−11442号、特開平7−
244374号、同7−311309号、同7−311
460号が挙げられる。
For the photosensitive resin layer, a water-based coatable material is preferably used. Examples of such photoresist materials include JP-A-7-104470 and 7-3.
19160, JP-A-8-328249, JP-A-9-
325482, JP-A-8-12806, JP-B-63
-41923, JP-A-5-11442, JP-A-7-
244374, 7-311309, 7-311
No. 460 is mentioned.

【0056】スルーホールTは、少なくとも第2の絶縁
層4を貫通し有機半導体層3と接して形成されていれば
よいが、図1の(a)に示すように有機半導体層3を貫
通させない構成、好ましくは有機半導体層3の表層でソ
ース電極およびドレイン電極と接触させる構成が、接触
抵抗を低減させられる点で好ましい。
The through hole T may be formed at least through the second insulating layer 4 and in contact with the organic semiconductor layer 3. However, as shown in FIG. 1A, the through hole T does not penetrate the organic semiconductor layer 3. A structure, preferably a structure in which the surface layer of the organic semiconductor layer 3 is brought into contact with the source electrode and the drain electrode, is preferable in that the contact resistance can be reduced.

【0057】図1の(a)が形成したスルーホールに電
極材料を埋め込み、それぞれソース電極S、ドレイン電
極Dを形成した有機薄膜トランジスタの構成を示す。
The structure of the organic thin film transistor in which the source material S and the drain electrode D are formed by burying the electrode material in the through hole formed in FIG. 1A is shown.

【0058】電極材料としては、有機半導体層3との接
触面において電気抵抗が少ないものが好ましく、詳しく
は後述するが、導電性ポリマーの溶液または分散液、分
散ペースト、或いは金属微粒子(例えば金、銀、銅、プ
ラチナなどの数nmから数十μmの粒子)の分散液、ペ
ーストを用い、連続噴射式あるいはピエゾ素子などを利
用したオンデマンド式のインクジェット法、スクリーン
印刷法、平版印刷法など任意のパターニング法で形成す
ることができる。
As the electrode material, those having a low electric resistance at the contact surface with the organic semiconductor layer 3 are preferable, and as will be described later in detail, a solution or dispersion liquid of a conductive polymer, a dispersion paste, or metal fine particles (for example, gold, Dispersion liquid or paste of silver, copper, platinum, etc. of several nm to several tens of μm) is used, and continuous jet type or on-demand type inkjet method using piezo element, screen printing method, lithographic printing method, etc. Can be formed by the above patterning method.

【0059】電極の形成に制約はなく、公知の導電性ポ
リマーや金属で形成する。或いは公知のフォトリソグラ
フ、リフトオフ法などでパターニングしてもよい。
There is no limitation on the formation of the electrode, and the electrode is formed of a known conductive polymer or metal. Alternatively, patterning may be performed by known photolithography, lift-off method, or the like.

【0060】又、図2の(a)及び(b)に前記スルー
ホール5形成時に穿孔の深さを変えて形成した同じボト
ムゲート型の有機薄膜トランジスタの構成例を示した。
ソース電極、ドレイン電極は、有機半導体との接触がと
れればよいので、(a)は第2の絶縁層4、有機半導体
層3を貫通し、ゲート絶縁層2に達したところでスルー
ホール形成を止めたものであり、(b)は有機半導体層
3中で止めたものである。スルーホール穿孔の深さを変
えるにはエキシマレーザのエネルギー、照射時間等を調
整し行う。
In addition, FIGS. 2A and 2B show an example of the structure of the same bottom gate type organic thin film transistor formed by changing the depth of the holes when the through holes 5 are formed.
Since the source electrode and the drain electrode only have to make contact with the organic semiconductor, (a) penetrates the second insulating layer 4 and the organic semiconductor layer 3 and stops the formation of the through hole when reaching the gate insulating layer 2. (B) is the one stopped in the organic semiconductor layer 3. The energy of the excimer laser and the irradiation time are adjusted to change the depth of the through hole.

【0061】この様にして、ゲート電極G形成後に、好
ましくは簡便な塗布法等により順次ゲート絶縁層2、有
機半導体層3、第2の絶縁層4を形成した後、第2の絶
縁層からゲート絶縁層に達するスルーホールTを形成す
ることにより高精度のパターニングを行うことができ
る。
In this way, after the gate electrode G is formed, the gate insulating layer 2, the organic semiconductor layer 3, and the second insulating layer 4 are sequentially formed, preferably by a simple coating method or the like, and then the second insulating layer is formed. By forming the through hole T reaching the gate insulating layer, highly precise patterning can be performed.

【0062】次に、図3に本発明の方法によるトップゲ
ート型の構成を有する有機薄膜トランジスタの構成例及
びその製造工程を示す。
Next, FIG. 3 shows a constitutional example of an organic thin film transistor having a top gate type constitution by the method of the present invention and a manufacturing process thereof.

【0063】図3の(a)が形成された薄膜トランジス
タの構成を示してそり、図3の(b)〜(f)にその製
造工程を示している。
FIG. 3A shows the structure of the formed thin film transistor, and FIG. 3B to FIG. 3F show the manufacturing process thereof.

【0064】図3の(b)は、最初の工程である、支持
体上に、ソース電極、ドレイン電極となるの第1の電極
S′及び第2の電極D′を形成した状態を示している。
FIG. 3B shows the first step, in which the first electrode S'and the second electrode D'to be the source electrode and the drain electrode are formed on the support. There is.

【0065】ゲート電極と同様に、蒸着やスパッタリン
グ等の方法を用い公知のフォトリソグラフ法やリフトオ
フ法を用いてパターニングする方法で白金、金、銀、ニ
ッケル等の導電性材料からななる電極パターンを形成す
る。
Similarly to the gate electrode, an electrode pattern made of a conductive material such as platinum, gold, silver, nickel or the like is formed by a patterning method using a well-known photolithography method or lift-off method using a method such as vapor deposition or sputtering. Form.

【0066】次いで、図3の(c)に示すように、第1
の電極S′、第2の電極D′の各電極パターン上に一様
に有機半導体層3を、ポリチオフェン等のπ共役系材料
から選ばれる有機半導体の溶液をもちいて、例えば、塗
布法により形成する。形成する膜厚はやはり、10〜3
00nmが好ましい。
Then, as shown in FIG. 3C, the first
The organic semiconductor layer 3 is uniformly formed on each electrode pattern of the electrode S'and the second electrode D'of, by using a solution of an organic semiconductor selected from π-conjugated materials such as polythiophene, for example, by a coating method. To do. The film thickness to be formed is still 10 to 3
00 nm is preferable.

【0067】有機半導体層3形成後、前記、第1の電極
S′及び第2の電極D′に接する様にスルーホールTを
有機半導体層に形成する。これを図3の(d)に示し
た。
After forming the organic semiconductor layer 3, a through hole T is formed in the organic semiconductor layer so as to be in contact with the first electrode S'and the second electrode D '. This is shown in FIG.

【0068】スルーホールTは支持体に達して形成され
ていてもよく(図3の(d)の如く)、又、支持体まで
達しなくても、前記第1の電極S′、第2の電極D′と
接する深さがあればスルーホールの底面が有機半導体層
中に止まっていてもよい。
The through hole T may be formed so as to reach the support (as shown in FIG. 3D), or even if it does not reach the support, the first electrode S'and the second electrode S'are formed. The bottom surface of the through hole may remain in the organic semiconductor layer as long as it has a depth in contact with the electrode D ′.

【0069】スルーホールTを形成後、スルーホール中
に例えば、金属微粒子(例えば金、銀、銅、プラチナな
どの数nmから数十μmの粒子)の分散液、ペースト等
の、前記第1の電極S′及び第2の電極D′と導通する
導電性材料を埋め込むことで、ソース電極S、及び、ド
レイン電極Dとなるよう構成する。これを図3の(e)
に示した。導電性材料としてはドーピング等で導電率を
向上させたポリチオフェン等の公知の導電性ポリマーを
含むインク等を用いてもよく、印刷法により形成するの
が好ましい。
After forming the through holes T, for example, a dispersion liquid or paste of metal fine particles (for example, particles of several nm to several tens μm of gold, silver, copper, platinum, etc.) in the through holes, the above-mentioned first A source electrode S and a drain electrode D are formed by embedding a conductive material that conducts with the electrode S ′ and the second electrode D ′. This is shown in FIG.
It was shown to. As the conductive material, an ink containing a known conductive polymer such as polythiophene whose conductivity is improved by doping or the like may be used, and it is preferably formed by a printing method.

【0070】予めスルーホールを形成してあるために、
パターン精度のよい方法となる。該電極は最初に支持体
上に形成した第1及び第2の各電極(S′、D′)との
導通がとれており、一体となってソース電極S、ドレイ
ン電極Dを構成する。
Since the through holes are formed in advance,
This is a method with good pattern accuracy. The electrodes are electrically connected to the first and second electrodes (S ', D') formed on the support first, and together form the source electrode S and the drain electrode D.

【0071】次いで、形成したソース電極S及びドレイ
ン電極D上に、例えば、比誘電率の高い無機酸化物皮
膜、特に、酸化ケイ素等の誘電体膜を蒸着法等、或い
は、ゾルゲル法を用いてスピンコートする等の方法によ
り、ゲート絶縁層2を形成する(図3の(f))。絶縁
層の膜厚としては、例えば、200nmとする。又、絶
縁層の形成にはゾルゲル法の他、大気圧プラズマ法も好
ましい。絶縁層として、或いは、ポリイミド等の有機化
合物樹脂皮膜等を用いてもよい。
Next, on the formed source electrode S and drain electrode D, for example, an inorganic oxide film having a high relative dielectric constant, in particular, a dielectric film such as silicon oxide is formed by a vapor deposition method or a sol-gel method. The gate insulating layer 2 is formed by a method such as spin coating ((f) in FIG. 3). The film thickness of the insulating layer is, eg, 200 nm. In addition to the sol-gel method, the atmospheric pressure plasma method is also preferable for forming the insulating layer. As the insulating layer, an organic compound resin film such as polyimide may be used.

【0072】ゲート絶縁層形成後、ゲート絶縁層2上
に、ゲート電極Gをパターニング形成することで、図3
の(a)に示すような有機薄膜トランジスタ(TFT)
が構成される。
After the gate insulating layer is formed, the gate electrode G is patterned and formed on the gate insulating layer 2 to form the structure shown in FIG.
Organic thin film transistor (TFT) as shown in (a) of
Is configured.

【0073】又、更に、図4に別のトップゲート型の構
成を有する有機薄膜トランジスタの構成例及びその製造
工程を示す。図4の(a)は有機薄膜トランジスタの構
成を示している。
Further, FIG. 4 shows a constitutional example of an organic thin film transistor having another top gate type constitution and its manufacturing process. FIG. 4A shows the structure of the organic thin film transistor.

【0074】支持体上に電極を形成する工程は前記図3
の(b)と同じである。次いで、図4の(b)に示すよ
うに、第1の電極S′、第2の電極D′パターン上に第
1の絶縁層4を形成する。比誘電率の高い無機酸化物皮
膜、特に、酸化ケイ素等の誘電体膜を絶縁層として形成
する。絶縁層として例えば、有機化合物樹脂皮膜を形成
し、これにラビング等の処理を行い、該絶縁層の上に形
成する有機半導体層の配向膜としての役割をもたせるこ
とも有利である。
The process of forming an electrode on a support is shown in FIG.
Is the same as (b). Next, as shown in FIG. 4B, the first insulating layer 4 is formed on the patterns of the first electrode S ′ and the second electrode D ′. An inorganic oxide film having a high relative dielectric constant, particularly a dielectric film such as silicon oxide is formed as an insulating layer. It is also advantageous to form, for example, an organic compound resin film as the insulating layer and subject it to a treatment such as rubbing so as to serve as an alignment film for the organic semiconductor layer formed on the insulating layer.

【0075】更に、絶縁層4形成後、図4の(c)に示
すように、エキシマレーザにより穿孔処理を行い、最初
に形成した第1の電極S′、第2の電極D′にそれぞれ
接するように絶縁層4を貫通するスルーホールTを形成
する。
Further, after the insulating layer 4 is formed, as shown in FIG. 4C, a perforation process is performed by an excimer laser to contact the first electrode S'and the second electrode D'which are formed first. Thus, the through hole T penetrating the insulating layer 4 is formed.

【0076】スルーホール形成後、前記と同様に導電性
材料を、それぞれのスルーホールに埋め込み、第一の電
極S′及び第2の電極D′とそれぞれ接合するソース電
極S、ドレイン電極Dをそれぞれ形成する(図4の
(d))。
After forming the through holes, a conductive material is embedded in the respective through holes in the same manner as described above, and the source electrode S and the drain electrode D which are respectively bonded to the first electrode S'and the second electrode D'are respectively formed. It is formed ((d) of FIG. 4).

【0077】次いで、該絶縁層上に、有機半導体層3を
形成し、図4の(e)の構成とする。
Next, the organic semiconductor layer 3 is formed on the insulating layer to form the structure shown in FIG.

【0078】こうして形成したソース電極S、ドレイン
電極D上に、ゲート絶縁層2を付設し(図4の
(f))、更にゲート電極Gを付設することで図4の
(a)に示したトップゲート型有機薄膜トランジスタが
構成される。
On the source electrode S and the drain electrode D thus formed, the gate insulating layer 2 is attached ((f) of FIG. 4), and the gate electrode G is attached, thereby forming the gate electrode shown in (a) of FIG. A top gate type organic thin film transistor is constructed.

【0079】又、図5にスルーホール5形成の深さ及び
穿孔のタイミングを変えて形成したトップゲート型有機
薄膜トランジスタの構成例の幾つかを示した。
FIG. 5 shows some examples of the structure of the top gate type organic thin film transistor formed by changing the depth of formation of the through holes 5 and the timing of punching.

【0080】これらトップゲート型の有機薄膜トランジ
スタは、最初に支持体上に形成したソース、ドレイン電
極とは別の形状でゲート絶縁層を介しゲート電極と対向
させることができ、薄膜トランジスタの形成上電極の形
状を加工でき都合がよい。
These top gate type organic thin film transistors can be opposed to the gate electrode through a gate insulating layer in a shape different from that of the source and drain electrodes formed on the support first, and the top electrode of the thin film transistor formation can be formed. It is convenient because the shape can be processed.

【0081】本発明において、有機半導体材料として
は、π共役系材料が用いられる。たとえばポリピロー
ル、ポリ(N−置換ピロール)、ポリ(3−置換ピロー
ル)、ポリ(3,4−二置換ピロール)などのポリピロ
ール類、ポリチオフェン、ポリ(3−置換チオフェ
ン)、ポリ(3,4−二置換チオフェン)、ポリベンゾ
チオフェンなどのポリチオフェン類、ポリイソチアナフ
テンなどのポリイソチアナフテン類、ポリチエニレンビ
ニレンなどのポリチエニレンビニレン類、ポリ(p−フ
ェニレンビニレン)などのポリ(p−フェニレンビニレ
ン)類、ポリアニリン、ポリ(N−置換アニリン)、ポ
リ(3−置換アニリン)、ポリ(2,3−置換アニリ
ン)などのポリアニリン類、ポリアセチレンなどのポリ
アセチレン類、ポリジアセチレンなどのポリジアセチレ
ン類、ポリアズレンなどのポリアズレン類、ポリピレン
などのポリピレン類、ポリカルバゾール、ポリ(N−置
換カルバゾール)などのポリカルバゾール類、ポリセレ
ノフェンなどのポリセレノフェン類、ポリフラン、ポリ
ベンゾフランなどのポリフラン類、ポリ(p−フェニレ
ン)などのポリ(p−フェニレン)類、ポリインドール
などのポリインドール類、ポリピリダジンなどのポリピ
リダジン類、ナフタセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘ
プタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾペンタセ
ン、ピレン、ジベンゾピレン、クリセン、ペリレン、コ
ロネン、テリレン、オバレン、クオテリレン、サーカム
アントラセンなどのポリアセン類およびポリアセン類の
炭素の一部をN、S、Oなどの原子、カルボニル基など
の官能基に置換した誘導体(トリフェノジオキサジン、
トリフェノジチアジン、ヘキサセン−6,15−キノン
など)、ポリビニルカルバゾール、ポリフエニレンスル
フィド、ポリビニレンスルフィドなどのポリマーや特開
平11−195790号に記載された多環縮合体などを
用いることができる。また、これらのポリマーと同じ繰
返し単位を有するたとえばチオフェン6量体であるα−
セクシチオフェン、α,ω−ジヘキシル−α−セクシチ
オフェン、α,ω−ジヘキシル−α−キンケチオフェ
ン、α,ω−ビス(3−ブトキシプロピル)−α−セク
シチオフェン、スチリルベンゼン誘導体などのオリゴマ
ーも好適に用いることができる。さらに銅フタロシアニ
ンや特開平11−251601号に記載のフッ素置換銅
フタロシアニンなどの金属フタロシアニン類、ナフタレ
ン1,4,5,8−テトラカルボン酸ジイミド、N,
N′−ビス(4−トリフルオロメチルベンジル)ナフタ
レン−1,4,5,8−テトラカルボン酸ジイミドとと
もに、N,N′−ビス(1H,1H−ペルフルオロオク
チル)、N,N′−ビス(1H,1H−ペルフルオロブ
チル)及びN,N′−ジオクチルナフタレン−1,4,
5,8−テトラカルボン酸ジイミド誘導体、ナフタレン
−2,3,6,7−テトラカルボン酸ジイミドなどのナ
フタレンテトラカルボン酸ジイミド類、及び、アントラ
セン−2,3,6,7−テトラカルボン酸ジイミドなど
のアントラセンテトラカルボン酸ジイミド類などの縮合
環テトラカルボン酸ジイミド類、C60、C70、C76、C
78、C84等フラーレン類、SWNTなどのカーボンナノ
チューブ、メロシアニン色素類、ヘミシアニン色素類な
どの色素などがあげられる。
In the present invention, a π-conjugated material is used as the organic semiconductor material. For example, polypyrroles such as polypyrrole, poly (N-substituted pyrrole), poly (3-substituted pyrrole), poly (3,4-disubstituted pyrrole), polythiophene, poly (3-substituted thiophene), poly (3,4- Disubstituted thiophenes), polythiophenes such as polybenzothiophene, polyisothianaphthenes such as polyisothianaphthene, polythienylenevinylenes such as polythienylenevinylene, poly (p-phenylenevinylene) and the like. Polyaniline such as phenylene vinylene), polyaniline, poly (N-substituted aniline), poly (3-substituted aniline), poly (2,3-substituted aniline), polyacetylene such as polyacetylene, polydiacetylene such as polydiacetylene , Polyazulenes such as polyazulene, polypyrene, etc. Polycarbenes such as polypyrenes, polycarbazole, poly (N-substituted carbazole), polyselenophenes such as polyselenophene, polyfurans such as polyfuran and polybenzofuran, poly (p-phenylene) and the like. Phenylenes), polyindoles such as polyindole, polypyridazines such as polypyridazine, naphthacene, pentacene, hexacene, heptacene, dibenzopentacene, tetrabenzopentacene, pyrene, dibenzopyrene, chrysene, perylene, coronene, terylene, ovalen, Polyacenes such as quaterrylene and circumanthracene and derivatives thereof in which part of the carbons of polyacenes are replaced with atoms such as N, S and O and functional groups such as carbonyl groups (triphenodioxazine,
Polymers such as triphenodithiazine, hexacene-6,15-quinone), polyvinylcarbazole, polyphenylene sulfide, and polyvinylene sulfide, and polycyclic condensates described in JP-A No. 11-195790 can be used. . In addition, α-, which is, for example, a thiophene hexamer having the same repeating unit as those polymers,
Oligomers such as sexithiophene, α, ω-dihexyl-α-sexithiophene, α, ω-dihexyl-α-kinkethiophene, α, ω-bis (3-butoxypropyl) -α-sexithiophene, and styrylbenzene derivatives are also suitable. Can be used for. Further, metal phthalocyanines such as copper phthalocyanine and fluorine-substituted copper phthalocyanine described in JP-A No. 11-251601, naphthalene 1,4,5,8-tetracarboxylic acid diimide, N,
N'-bis (4-trifluoromethylbenzyl) naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic acid diimide together with N, N'-bis (1H, 1H-perfluorooctyl), N, N'-bis ( 1H, 1H-perfluorobutyl) and N, N′-dioctylnaphthalene-1,4
Naphthalenetetracarboxylic acid diimides such as 5,8-tetracarboxylic acid diimide derivative and naphthalene-2,3,6,7-tetracarboxylic acid diimide, and anthracene-2,3,6,7-tetracarboxylic acid diimide Condensed ring tetracarboxylic acid diimides such as anthracene tetracarboxylic acid diimides, C 60 , C 70 , C 76 , C
Examples include fullerenes such as 78 and C 84 , carbon nanotubes such as SWNT, and dyes such as merocyanine dyes and hemicyanine dyes.

【0082】これらのπ共役系材料のうちでも、チオフ
ェン、ビニレン、チエニレンビニレン、フェニレンビニ
レン、p−フェニレン、これらの置換体またはこれらの
2種以上を繰返し単位とし、かつ該繰返し単位の数nが
4〜10であるオリゴマー若しくは該繰返し単位の数n
が20以上であるポリマー、ペンタセンなどの縮合多環
芳香族化合物、フラーレン類、縮合環テトラカルボン酸
ジイミド類、金属フタロシアニンよりなる群から選ばれ
た少なくとも1種が好ましい。
Among these π-conjugated materials, thiophene, vinylene, thienylenevinylene, phenylenevinylene, p-phenylene, their substitution products or two or more of these repeating units are used, and the number of repeating units is n. Is 4 to 10 or the number of repeating units n
Is preferably 20 or more, at least one selected from the group consisting of condensed polycyclic aromatic compounds such as pentacene, fullerenes, condensed ring tetracarboxylic acid diimides, and metal phthalocyanines.

【0083】また、その他の有機半導体材料としては、
テトラチアフルバレン(TTF)−テトラシアノキノジ
メタン(TCNQ)錯体、ビスエチレンテトラチアフル
バレン(BEDTTTF)−過塩素酸錯体、BEDTT
TF−ヨウ素錯体、TCNQ−ヨウ素錯体、などの有機
分子錯体も用いることができる。さらにポリシラン、ポ
リゲルマンなどのσ共役系ポリマーや特開2000−2
60999に記載の有機・無機混成材料等も用いること
ができる。
As other organic semiconductor materials,
Tetrathiafulvalene (TTF) -Tetracyanoquinodimethane (TCNQ) complex, Bisethylenetetrathiafulvalene (BEDTTTF) -Perchloric acid complex, BEDTT
Organic molecular complexes such as TF-iodine complex and TCNQ-iodine complex can also be used. Further, σ-conjugated polymers such as polysilane and polygermane, and JP-A-2000-2
The organic / inorganic hybrid material described in 60999 can also be used.

【0084】本発明においては、有機半導体層に、たと
えば、アクリル酸、アセトアミド、ジメチルアミノ基、
シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基などの官能基を有
する材料や、ベンゾキノン誘導体、テトラシアノエチレ
ンおよびテトラシアノキノジメタンやそれらの誘導体な
どのように電子を受容するアクセプターとなる材料や、
たとえばアミノ基、トリフェニル基、アルキル基、水酸
基、アルコキシ基、フェニル基などの官能基を有する材
料、フェニレンジアミンなどの置換アミン類、アントラ
セン、ベンゾアントラセン、置換ベンゾアントラセン
類、ピレン、置換ピレン、カルバゾールおよびその誘導
体、テトラチアフルバレンとその誘導体などのように電
子の供与体であるドナーとなるような材料を含有させ、
いわゆるドーピング処理を施してもよい。
In the present invention, the organic semiconductor layer may include, for example, acrylic acid, acetamide, dimethylamino group,
Materials having functional groups such as cyano group, carboxyl group, and nitro group, and materials serving as acceptors that accept electrons, such as benzoquinone derivatives, tetracyanoethylene and tetracyanoquinodimethane, and their derivatives,
For example, materials having functional groups such as amino groups, triphenyl groups, alkyl groups, hydroxyl groups, alkoxy groups, and phenyl groups, substituted amines such as phenylenediamine, anthracene, benzanthracene, substituted benzanthracenes, pyrene, substituted pyrene, and carbazole. And a derivative thereof, tetrathiafulvalene and a derivative thereof, and the like, containing a material that serves as a donor that is an electron donor,
A so-called doping process may be performed.

【0085】前記ドーピングとは電子受容性分子(アク
セプター)または電子供与性分子(ドナー)をドーパン
トとして該有機半導体層薄膜に導入することを意味す
る。従って,ドーピングが施された薄膜は、前記の縮合
多環芳香族化合物とドーパントを含有する薄膜である。
本発明に用いるドーパントとしてアクセプター、ドナー
のいずれも使用可能である。このアクセプターとしてC
2、Br2、I2、ICl、ICl3、IBr、IFなど
のハロゲン、PF5、AsF5、SbF5、BF3、BCl
3、BBr3、SO3などのルイス酸、HF、HC1、H
NO3、H2SO4、HClO4、FSO3H、ClSO
3H、CF3SO3Hなどのプロトン酸、酢酸、蟻酸、ア
ミノ酸などの有機酸、FeCl3、FeOCl、TiC
4、ZrCl 4、HfCl4、NbF5、NbCl5、T
aCl5、MoCl5、WF5、WCl6、UF6、LnC
3(Ln=La、Ce、Nd、Pr、などのランタノ
イドとY)などの遷移金属化合物、Cl-、Br-
-、ClO4 -、PF6 -、AsF5 -、SbF6 -、B
4 -、スルホン酸アニオンなどの電解質アニオンなどを
挙げることができる。またドナーとしては、Li、N
a、K、Rb、Csなどのアルカリ金属、Ca、Sr、
Baなどのアルカリ土類金属、Y、La、Ce、Pr、
Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Y
bなどの希土類金属、アンモニウムイオン、R4+、R
4As+、R3+、アセチルコリンなどをあげることがで
きる。これらのドーパントのドーピングの方法として予
め有機半導体の薄膜を作製しておき、ドーパントを後で
導入する方法、有機半導体の薄膜作製時にドーパントを
導入する方法のいずれも使用可能である。前者の方法と
して、ガス状態のドーパントを用いる気相ドーピング、
溶液あるいは液体のドーパントを該薄膜に接触させてド
ーピングする液相ドーピング、固体状態のドーパントを
該薄膜に接触させてドーパントを拡散ドーピングする固
相ドーピングの方法をあげることができる。また液相ド
ーピングにおいては電解を施すことによってドーピング
の効率を調整することができる。後者の方法では、有機
半導体材料とドーパントの混合溶液あるいは分散液を同
時に塗布、乾燥してもよい。たとえば真空蒸着法を用い
る場合、有機半導体材料とともにドーパントを共蒸着す
ることによりドーパントを導入することができる。また
スパッタリング法で薄膜を作製する場合、有機半導体材
料とドーパントの二元ターゲットを用いてスパッタリン
グして薄膜中にドーパントを導入させることができる。
さらに他の方法として、電気化学的ドーピング、光開始
ドーピング等の化学的ドーピングおよび例えば刊行物
(工業材料、34巻、第4号、55頁、1986年)に
示されたイオン注入法等の物理的ドーピングの何れも使
用可能である。
The doping is an electron-accepting molecule (activator).
Dopant with scepter) or electron donating molecule (donor)
Means to be introduced into the thin film of the organic semiconductor layer as
It Therefore, the doped thin film is
It is a thin film containing a polycyclic aromatic compound and a dopant.
Acceptor and donor as dopants used in the present invention
Any of these can be used. C as this acceptor
l2, Br2, I2, ICl, ICl3, IBr, IF, etc.
Halogen, PFFive, AsFFive, SbFFive, BF3, BCl
3, BBr3, SO3Lewis acids such as HF, HC1, H
NO3, H2SOFour, HClOFour, FSO3H, ClSO
3H, CF3SO3Proton acids such as H, acetic acid, formic acid,
Organic acids such as mino acids, FeCl3, FeOCl, TiC
lFour, ZrCl Four, HfClFour, NbFFive, NbClFive, T
aClFive, MoClFive, WFFive, WCl6, UF6, LnC
l3(Ln = La, Ce, Nd, Pr, etc.
And transition metal compounds such as Y), Cl-, Br-,
I-, ClOFour -, PF6 -, AsFFive -, SbF6 -, B
FFour -, Electrolyte anions such as sulfonate anions
Can be mentioned. Further, as a donor, Li, N
Alkali metals such as a, K, Rb, Cs, Ca, Sr,
Alkaline earth metals such as Ba, Y, La, Ce, Pr,
Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Y
rare earth metal such as b, ammonium ion, RFourP+, R
FourAs+, R3S+, Acetylcholine, etc.
Wear. As a method of doping these dopants,
Thin film of organic semiconductor for
Introducing method, Dopant during thin film formation of organic semiconductor
Any of the methods of introduction can be used. With the former method
And vapor phase doping using a gaseous dopant,
A solution or liquid dopant is brought into contact with the thin film to
Liquid phase doping, solid state dopant
A solid material for diffusively doping a dopant by contacting the thin film.
The method of phase doping can be mentioned. Liquid phase
Doping by applying electrolysis
The efficiency of can be adjusted. The latter method is organic
Use the same mixed solution or dispersion of semiconductor material and dopant.
It may be applied and dried at times. For example, using the vacuum deposition method
Co-evaporate dopant with organic semiconductor material
By doing so, the dopant can be introduced. Also
When forming a thin film by the sputtering method, an organic semiconductor material
Sputtering using a dual target of dopant and dopant
The dopant can be introduced into the thin film.
Still other methods include electrochemical doping, photoinitiation
Chemical doping such as doping and publications for example
(Industrial Materials, Vol. 34, No. 4, p. 55, 1986)
Use any of the physical doping techniques shown, such as ion implantation.
It can be used.

【0086】これら有機半導体の薄膜の作成法として
は、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオン
クラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イ
オンプレーティング法、CVD法、スパッタリング法、
プラズマ重合法、電解重合法、化学重合法、スプレーコ
ート法、スピンコート法、ブレードコート法、ディップ
コート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート
法、ダイコート法およびLB法等が挙げられ、材料に応
じて使用できる。ただし、この中で生産性の点で、有機
半導体材料の溶液をもちいて簡単かつ精密に薄膜が形成
できるスピンコート法、ブレードコート法、ディップコ
ート法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法
等が好ましい。これら有機半導体からなる薄膜の膜厚と
しては、特に制限はないが、得られたトランジスタの特
性は有機半導体からなる活性層の膜厚に大きく左右され
る場合が多く、その膜厚は、有機半導体により異なる。
一般に1μm以下、特に10〜300nmが好ましく、
20〜100nmがより好ましい。
As methods for forming these organic semiconductor thin films, vacuum vapor deposition method, molecular beam epitaxial growth method, ion cluster beam method, low energy ion beam method, ion plating method, CVD method, sputtering method,
Examples include plasma polymerization method, electrolytic polymerization method, chemical polymerization method, spray coating method, spin coating method, blade coating method, dip coating method, casting method, roll coating method, bar coating method, die coating method and LB method. Can be used according to However, among these, from the viewpoint of productivity, spin coating, blade coating, dip coating, roll coating, bar coating, die coating, etc. can be used to easily and precisely form a thin film using a solution of an organic semiconductor material. Is preferred. The thickness of the thin film made of these organic semiconductors is not particularly limited, but the characteristics of the obtained transistor are often largely influenced by the thickness of the active layer made of an organic semiconductor. Depends on
Generally 1 μm or less, particularly preferably 10 to 300 nm,
20-100 nm is more preferable.

【0087】本発明の有機薄膜トランジスタに用いられ
る支持体は、ガラスやフレキシブルな樹脂製シートで構
成され、例えばプラスチックフィルムをシートとして用
いることができる。前記プラスチックフィルムとして
は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポ
リエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスル
ホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレ
ート、ポリイミド、ボリカーボネート(PC)、セルロ
ーストリアセテート(TAC)、セルロースアセテート
プロピオネート(CAP)等からなるフィルム等が挙げ
られる。このように、プラスチックフィルムを用いるこ
とで、ガラス基板を用いる場合に比べて軽量化を図るこ
とができ、可搬性を高めることができるとともに、可撓
性を有し、衝撃に対する耐性を向上できる。
The support used in the organic thin film transistor of the present invention is composed of glass or a flexible resin sheet, and for example, a plastic film can be used as the sheet. Examples of the plastic film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate (PC), Examples thereof include films made of cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP) and the like. As described above, by using the plastic film, it is possible to reduce the weight as compared with the case where the glass substrate is used, the portability can be enhanced, and the plastic film can have flexibility and the resistance to impact can be improved.

【0088】また本発明の表示素子上には透明保護層を
設けることも可能であり、例えば反射防止層等の機能膜
を形成可能である。
A transparent protective layer can be provided on the display element of the present invention, and a functional film such as an antireflection layer can be formed.

【0089】有機薄膜トランジスタ中の、ゲート電極、
ソース電極、ドレイン電極における電極材料としては、
導電性材料であれば特に限定されず、白金、金、銀、ニ
ッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン鉛、タンタ
ル、インジウム、パラジウム、テルル、レニウム、イリ
ジウム、アルミニウム、ルテニウム、ゲルマニウム、モ
リブデン、タングステン、酸化スズ・アンチモン、酸化
インジウム・スズ(ITO)、フッ素ドープ酸化亜鉛、
亜鉛、炭素、グラファイト、グラッシーカーボン、銀ペ
ーストおよびカーボンペースト、リチウム、ベリリウ
ム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウ
ム、スカンジウム、チタン、マンガン、ジルコニウム、
ガリウム、ニオブ、ナトリウム、ナトリウム−カリウム
合金、マグネシウム、リチウム、アルミニウム、マグネ
シウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシ
ウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム
混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム混合物、リチ
ウム/アルミニウム混合物等が用いられるが、特に、白
金、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム、ITOお
よび炭素が好ましい。
In the organic thin film transistor, the gate electrode,
As the electrode material for the source electrode and the drain electrode,
It is not particularly limited as long as it is a conductive material, platinum, gold, silver, nickel, chromium, copper, iron, tin, antimony lead, tantalum, indium, palladium, tellurium, rhenium, iridium, aluminum, ruthenium, germanium, molybdenum, Tungsten, tin oxide / antimony, indium oxide / tin (ITO), fluorine-doped zinc oxide,
Zinc, carbon, graphite, glassy carbon, silver paste and carbon paste, lithium, beryllium, sodium, magnesium, potassium, calcium, scandium, titanium, manganese, zirconium,
Gallium, niobium, sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, aluminum, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide mixture, lithium / aluminum mixture, etc. are used. However, platinum, gold, silver, copper, aluminum, indium, ITO and carbon are particularly preferable.

【0090】あるいはドーピング等で導電率を向上させ
た公知の導電性ポリマー、例えば導電性ポリアニリン、
導電性ポリピロール、導電性ポリチオフェン、ポリエチ
レンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯
体なども好適に用いられる。
Alternatively, a known conductive polymer whose conductivity is improved by doping or the like, such as conductive polyaniline,
Conductive polypyrrole, conductive polythiophene, and a complex of polyethylenedioxythiophene and polystyrene sulfonic acid are also preferably used.

【0091】ソース電極、ドレイン電極は、上に挙げた
導電性材料の中でも半導体層との接触面において電気抵
抗が少ないものが好ましい。
Of the above-mentioned conductive materials, the source electrode and the drain electrode are preferably those having a low electric resistance at the contact surface with the semiconductor layer.

【0092】電極の形成方法としては、上記を原料とし
て蒸着やスパッタリング等の方法を用いて形成した導電
性薄膜を、公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を
用いて電極形成する方法、アルミニウムや銅などの金属
箔上に熱転写、インクジェット等により、レジストを形
成しエッチングする方法がある。また導電性ポリマーの
溶液あるいは分散液、導電性微粒子分散液等を直接イン
クジェット法によりパターニングしてもよいし、塗工膜
からリソグラフやレーザーアブレーションなどにより形
成してもよい。さらに導電性ポリマーや導電性微粒子を
含むインク、導電性ペーストなどを凸版、凹版、平版、
スクリーン印刷などの印刷法でパターニングする方法も
用いることができる。
As a method for forming the electrode, a method for forming an electrode by using a known photolithography method or a lift-off method on a conductive thin film formed by a method such as vapor deposition or sputtering using the above-mentioned raw materials, aluminum, copper, etc. There is a method of forming a resist on the metal foil by thermal transfer, ink jet or the like, and etching. Further, a solution or dispersion of a conductive polymer, a dispersion of conductive fine particles or the like may be directly patterned by an inkjet method, or may be formed from a coating film by lithography or laser ablation. Ink containing conductive polymer or conductive fine particles, conductive paste, etc. in relief, intaglio, planographic,
A method of patterning by a printing method such as screen printing can also be used.

【0093】これらのうち、最も好ましいのは、電極材
料の溶液または分散液を、インクジェットを用いて、ス
ルーホール部分に吐出し、パターニングする方法であ
る。
Of these, the most preferable is a method of ejecting a solution or dispersion of the electrode material onto the through hole portion using an ink jet and patterning.

【0094】有機半導体層との障壁を低減し接触抵抗を
下げるため、電極として特に好ましいのは、導電性ポリ
マーあるいは金や白金などの貴金属類である。貴金属を
用いた場合には、特開2000−239853、特開2
001−254185、特開平11−80647号に記
載された金属の超微粒子分散物をインクジェットなどで
電極パターン状に形成した後、溶媒を乾燥させ、さらに
100℃〜300℃の範囲で熱処理することにより、金
属微粒子を熱融着させることで電極形成するのが好まし
い。
A conductive polymer or a noble metal such as gold or platinum is particularly preferable as the electrode in order to reduce the barrier with the organic semiconductor layer and the contact resistance. When a noble metal is used, JP-A 2000-239853 and JP-A 2
After forming the ultrafine particle dispersion of the metal described in JP-A No. 001-254185 and JP-A No. 11-80647 in the form of an electrode pattern by an inkjet method or the like, the solvent is dried and further heat-treated in the range of 100 ° C to 300 ° C. It is preferable to form the electrode by thermally fusing the metal fine particles.

【0095】本発明においては、薄膜トランジスタの構
成について説明しているが、TFTシートの場合、TF
Tシート全体として構成したときの信号線、走査線、表
示電極の材料、形成方法などについても上記と同様にし
て形成することができる。
In the present invention, the structure of the thin film transistor is explained.
The signal line, the scanning line, the material of the display electrode, the forming method, and the like when the T sheet is formed as a whole can be formed in the same manner as above.

【0096】本発明の有機薄膜トランジスタ素子のゲー
ト絶縁層としては種々の絶縁膜を用いることができる
が、特に、比誘電率の高い無機酸化物皮膜が好ましい。
無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、
酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウ
ム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸
チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン
酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリ
ウム、フッ化バリウムマグネシウム、チタン酸ビスマ
ス、チタン酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸スト
ロンチウムビスマス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、ト
リオキサイドイットリウムなどが挙げられる。
Although various insulating films can be used as the gate insulating layer of the organic thin film transistor element of the present invention, an inorganic oxide film having a high relative dielectric constant is particularly preferable.
As the inorganic oxide, silicon oxide, aluminum oxide,
Tantalum oxide, titanium oxide, tin oxide, vanadium oxide, barium strontium titanate, barium zirconate titanate, lead zirconate titanate, lead lanthanum titanate, strontium titanate, barium titanate, magnesium barium fluoride, bismuth titanate. , Strontium bismuth titanate, strontium bismuth tantalate, bismuth tantalate niobate, and yttrium trioxide.

【0097】それらのうち好ましいのは、酸化ケイ素、
酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンである。
窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の無機窒化物も好適に
用いることができる。
Of these, preferred is silicon oxide,
Aluminum oxide, tantalum oxide, and titanium oxide.
Inorganic nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride can also be preferably used.

【0098】絶縁層の形成方法としては、真空蒸着法、
分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム
法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティン
グ法、CVD法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法
などのドライプロセスや、スプレーコート法、スピンコ
ート法、ブレードコート法、ディップコート法、キャス
ト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法な
どの塗布による方法、印刷やインクジェットなどのパタ
ーニングによる方法などのウェットプロセスが挙げら
れ、材料に応じて使用できる。ウェットプロセスは、無
機酸化物の微粒子を、任意の有機溶剤あるいは水に必要
に応じて界面活性剤などの分散補助剤を用いて分散した
液を塗布、乾燥する方法や、酸化物前駆体、例えばアル
コキシド体の溶液を塗布、乾燥する、いわゆるゾルゲル
法が用いられる。これらのうち好ましいのは、大気圧プ
ラズマ法とゾルゲル法である。
As the method for forming the insulating layer, a vacuum vapor deposition method,
Dry process such as molecular beam epitaxial growth method, ion cluster beam method, low energy ion beam method, ion plating method, CVD method, sputtering method, atmospheric pressure plasma method, spray coating method, spin coating method, blade coating method, dip A wet process such as a coating method such as a coating method, a casting method, a roll coating method, a bar coating method, or a die coating method, a patterning method such as printing or inkjet, and the like can be used depending on the material. The wet process is a method of coating fine particles of an inorganic oxide, a liquid in which a dispersion auxiliary agent such as a surfactant is dispersed in any organic solvent or water, if necessary, or an oxide precursor, for example. A so-called sol-gel method in which a solution of an alkoxide body is applied and dried is used. Among these, the atmospheric pressure plasma method and the sol-gel method are preferable.

【0099】大気圧下でのプラズマ製膜処理による絶縁
膜の形成方法については以下にように説明される。
The method of forming the insulating film by the plasma film forming process under the atmospheric pressure will be described below.

【0100】上記大気圧下でのプラズマ製膜処理とは、
大気圧または大気圧近傍の圧力下で放電し、反応性ガス
をプラズマ励起し、基材上に薄膜を形成する処理を指
し、その方法については特開平11−133205号、
特開2000−185362号、特開平11−6140
6号、特開2000−147209号、同2000−1
21804号等に記載されている(以下、大気圧プラズ
マ法とも称する)。これによって高機能性の薄膜を、生
産効率の高い方法で形成することができる。
The above-mentioned plasma film forming process under atmospheric pressure means
Discharged under atmospheric pressure or pressure near atmospheric pressure, plasma-exciting a reactive gas to form a thin film on a substrate, which is described in JP-A-11-133205.
JP-A-2000-185362, JP-A-11-6140
6, JP-A 2000-147209, 2000-1.
21804 and the like (hereinafter, also referred to as atmospheric pressure plasma method). As a result, a highly functional thin film can be formed by a method with high production efficiency.

【0101】また絶縁層に用いる有機化合物皮膜として
は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアク
リレート、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬
化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共
重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコー
ル、ノボラック樹脂、およびシアノエチルプルラン等を
用いることもできる。有機化合物皮膜の形成法として
は、前記ウェットプロセスが好ましい。
As the organic compound film used for the insulating layer, polyimide, polyamide, polyester, polyacrylate, photoradical polymerization type, photocationic polymerization type photocurable resin, or copolymer containing an acrylonitrile component, polyvinylphenol. , Polyvinyl alcohol, novolac resin, cyanoethyl pullulan, and the like can also be used. The wet process is preferable as the method for forming the organic compound film.

【0102】又、無機酸化物皮膜と有機酸化物皮膜は積
層して併用することができる。またこれら絶縁膜の膜厚
としては、一般に50nm〜3μm、好ましくは、10
0nm〜1μmである。
The inorganic oxide film and the organic oxide film can be laminated and used together. The thickness of these insulating films is generally 50 nm to 3 μm, preferably 10 nm.
It is 0 nm to 1 μm.

【0103】各層の組成物の塗布方法としては、ディッ
ピング、スピンコート、ナイフコート、バーコート、ブ
レードコート、スクイズコート、リバースロールコー
ト、グラビアロールコート、カーテンコート、スプレイ
コート、ダイコート等の公知の塗布方法を用いることが
出来、連続塗布または薄膜塗布が可能な塗布方法が好ま
しく用いられる。
As the method for applying the composition of each layer, known methods such as dipping, spin coating, knife coating, bar coating, blade coating, squeeze coating, reverse roll coating, gravure roll coating, curtain coating, spray coating, die coating and the like can be used. Any coating method can be used, and a coating method capable of continuous coating or thin film coating is preferably used.

【0104】[0104]

【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
が本発明はこれにより限定されない。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

【0105】(実施例1)図6に作成した有機薄膜トラ
ンジスタの構成及び作成の工程の一部を示した。
(Example 1) FIG. 6 shows a part of the structure of the organic thin film transistor prepared and the process of preparation.

【0106】表面に厚さ200nmのアルミニウム層が
蒸着された、厚さ約100μmのポリエチレンテレフタ
レート(PET)フィルムを用いて、公知のフォトリソ
グラフ法により幅30μmのゲート電極Gを形成した。
A gate electrode G having a width of 30 μm was formed by a known photolithography method using a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of about 100 μm and an aluminum layer having a thickness of 200 nm deposited on the surface.

【0107】その上に大気圧プラズマ法により厚さ20
0nmのゲート絶縁層2として酸化ケイ素皮膜を形成し
た。尚、酸化珪素膜は特開2000−80182に記載
の装置を用い、反応性ガスとしては、アルゴン(98.
2体積%)、テトラメトキシシラン(0.3体積%)、
水素ガス(1.5体積%)の混合ガスを用いた。
Then, a thickness of 20 is obtained by the atmospheric pressure plasma method.
A silicon oxide film was formed as a 0 nm gate insulating layer 2. The silicon oxide film uses the apparatus described in JP-A-2000-80182, and the reactive gas is argon (98.
2% by volume), tetramethoxysilane (0.3% by volume),
A mixed gas of hydrogen gas (1.5% by volume) was used.

【0108】その後、よく精製したポリ(3−ヘキシル
チオフェン)のregioregular体(アルドリ
ッチ製)のクロロホルム溶液を前記酸化ケイ素皮膜上に
塗工し、150℃にてクロロホルムを充分に乾燥させ、
厚さ30nmの有機半導体層3を形成した。さらに、ノ
ボラック樹脂のエチレングリコールモノメチルエーテル
溶液を塗布し、120℃で10分処理することにより、
厚さ5μmの第2の絶縁層4を形成した。
Then, a chloroform solution of a well-purified regioregular body of poly (3-hexylthiophene) (manufactured by Aldrich) was coated on the silicon oxide film, and chloroform was sufficiently dried at 150 ° C.
The organic semiconductor layer 3 having a thickness of 30 nm was formed. Furthermore, by applying an ethylene glycol monomethyl ether solution of novolac resin and treating at 120 ° C. for 10 minutes,
A second insulating layer 4 having a thickness of 5 μm was formed.

【0109】次にKrFエキシマーレーザーにより、第
2の絶縁層4をアブレーションさせ図6(a)に示すよ
うに加工した。斜線で表される部分がレーザー加工面を
表し、加工面にはスルーホールTが形成された。尚レー
ザー加工によるスルーホールの幅は20μm、2つのス
ルーホール間距離は10μmとした。このとき、第2の
絶縁層4を貫通させ、有機半導体層の表層が露出する条
件にレーザーパワーを調整した。
Next, the second insulating layer 4 was ablated with a KrF excimer laser and processed as shown in FIG. 6 (a). The hatched portion represents the laser processed surface, and the through hole T was formed in the processed surface. The width of the through hole formed by laser processing was 20 μm, and the distance between the two through holes was 10 μm. At this time, the laser power was adjusted so that the second insulating layer 4 was penetrated and the surface layer of the organic semiconductor layer was exposed.

【0110】次いで、市販の導電性ポリマー(バイエル
社製Baytron P;ポリ−(エチレンジオキシチ
オフェン)とポリスチレンスルホン酸の錯体、水分散物
1質量%)をピエゾ方式のインクジェットを用いて、エ
キシマーレーザーによる加工面に吐出させた。図6の
(b)にインク液滴がスルーホールに吐出されたところ
を示す。Iが吐出された導電性ポリマーのインク液滴で
ある。(吐出された導電性ポリマーの水分散物は、撥水
性の第2の絶縁層表面に広がらない。つまり、ソース、
ドレイン電極がショートすることなく安定して形成され
る)さらに120℃10分で乾燥させることで、ソー
ス、ドレイン電極を形成し有機薄膜トランジスタとし
た。
Then, a commercially available conductive polymer (Batron P; Bayer P; poly- (ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfonic acid complex, water dispersion 1% by mass) was used for the excimer laser using a piezo system ink jet. It was discharged to the processed surface. FIG. 6B shows the ink droplets ejected to the through holes. I is the ink droplet of the discharged conductive polymer. (The discharged aqueous dispersion of the conductive polymer does not spread to the surface of the water-repellent second insulating layer. That is, the source,
The drain electrode is stably formed without short-circuiting) and further dried at 120 ° C. for 10 minutes to form the source and drain electrodes to obtain an organic thin film transistor.

【0111】この有機薄膜トランジスタは、pチャネル
エンハンスメント型FETの良好な動作特性を示した。
飽和領域におけるキャリア移動度を測定したところ、
0.08cm2/Vsであった。
This organic thin film transistor showed good operating characteristics of a p-channel enhancement type FET.
When the carrier mobility in the saturation region was measured,
It was 0.08 cm 2 / Vs.

【0112】(実施例2)図3に示す構成に従って有機
薄膜トランジスタを形成した。表面に厚さ200nmの
アルミニウム層が蒸着された、厚さ約100μmのポリ
イミドフィルムを準備した。公知のフォトリソグラフ法
でアルミニウム層をパターニングし、約30μmのギャ
ップを隔てて第1の電極S′と第2の電極D′を形成し
た。それらの上によく精製したポリ(3−ヘキシルチオ
フェン)のregioregular体(アルドリッチ
製)のクロロホルム溶液を塗工し、150℃にてクロロ
ホルムを充分に乾燥させることで、厚さ30nmの有機
半導体層3を形成した。次にKrFエキシマーレーザー
により、有機半導体層3および第1の電極S′の一部、
第2の電極D′の一部をアブレーションさせ、図3の
(d)に示したように二つのスルーホールTを形成し
た。電極及びスルーホールのパターン化のイメージは図
6と同様である。
Example 2 An organic thin film transistor was formed according to the structure shown in FIG. A polyimide film having a thickness of about 100 μm, on which an aluminum layer having a thickness of 200 nm was deposited, was prepared. The aluminum layer was patterned by a known photolithography method to form a first electrode S'and a second electrode D'with a gap of about 30 μm. A chloroform solution of a well-purified regioregular body (made by Aldrich) of poly (3-hexylthiophene) was applied onto them, and the organic semiconductor layer 3 having a thickness of 30 nm was formed by sufficiently drying the chloroform at 150 ° C. Was formed. Next, with a KrF excimer laser, a part of the organic semiconductor layer 3 and the first electrode S ′,
A part of the second electrode D'was ablated to form two through holes T as shown in FIG. The image of patterning the electrodes and the through holes is the same as in FIG.

【0113】次に特開2000−239853に示され
る金の超微粒子分散物(水分散物)をインクジェットで
スルーホール上に吐出し、乾燥し、250℃で10分熱
処理することで金の薄膜からなるソース電極S、ドレイ
ン電極Dを形成した。そのうえに実施例1と同様に、大
気圧プラズマ法により厚さ200nmの酸化ケイ素皮膜
をゲート絶縁層2として形成し、市販の銀の導電性ペー
ストを印刷することにより、幅30μmのゲート電極G
を形成した。図3に示した構成を有するトップゲート型
の有機薄膜トランジスタが得られた。
Next, an ultrafine particle dispersion of gold (water dispersion) disclosed in JP-A-2000-239853 is ejected onto the through hole by an ink jet, dried, and heat-treated at 250 ° C. for 10 minutes to form a gold thin film. Then, the source electrode S and the drain electrode D are formed. Further, as in Example 1, a silicon oxide film having a thickness of 200 nm is formed as the gate insulating layer 2 by the atmospheric pressure plasma method, and a commercially available conductive paste of silver is printed to obtain a gate electrode G having a width of 30 μm.
Was formed. A top gate type organic thin film transistor having the configuration shown in FIG. 3 was obtained.

【0114】この有機薄膜トランジスタは、pチャネル
エンハンスメント型FETの良好な動作特性を示した。
飽和領域におけるキャリア移動度を測定したところ、
0.03cm2/Vsであった。
This organic thin-film transistor showed good operating characteristics of a p-channel enhancement type FET.
When the carrier mobility in the saturation region was measured,
It was 0.03 cm 2 / Vs.

【0115】(実施例3)図4に示す構成に従って有機
薄膜トランジスタを形成した。厚さ約100μmのPE
Sフィルムの表面に、特開2000−239853に示
される銅の超微粒子分散物(水分散物)をインクジェッ
トで吐出し、約30μmのギャップを隔てて第1の電極
S′と第2の電極D′を形成した。そのうえに実施例1
と同様に、大気圧プラズマ法により厚さ200nmの酸
化ケイ素皮膜を絶縁層4として形成し、次に、KrFエ
キシマーレーザーにより、絶縁層4、および第1の電極
S′の一部、第2の電極D′の一部をアブレーションさ
せ、図4の(d)のように二つのスルーホールTを形成
した。
Example 3 An organic thin film transistor was formed according to the structure shown in FIG. PE with a thickness of about 100 μm
On the surface of the S film, the copper ultrafine particle dispersion (water dispersion) disclosed in JP-A-2000-239853 is ejected by an ink jet, and the first electrode S ′ and the second electrode D are separated by a gap of about 30 μm. 'Is formed. In addition, Example 1
Similarly to the above, a silicon oxide film having a thickness of 200 nm is formed as the insulating layer 4 by the atmospheric pressure plasma method, and then the insulating layer 4, and a part of the first electrode S ′ and the second electrode are formed by the KrF excimer laser. A part of the electrode D ′ was ablated to form two through holes T as shown in FIG.

【0116】次に実施例2と同様に金の超微粒子分散物
(水分散物)をインクジェットでスルーホールT上に吐
出し、乾燥し、250℃で10分熱処理することで金の
薄膜からなるソース電極S、ドレイン電極Dを形成し
た。このとき第1の電極S′、第2の電極D′において
も熱処理により導電性が発現する。
Next, as in Example 2, an ultrafine particle dispersion (water dispersion) of gold was ejected onto the through holes T by an ink jet, dried, and heat-treated at 250 ° C. for 10 minutes to form a gold thin film. The source electrode S and the drain electrode D were formed. At this time, the first electrode S ′ and the second electrode D ′ also exhibit conductivity by heat treatment.

【0117】次に、よく精製したポリ(3−ヘキシルチ
オフェン)のregioregular体(アルドリッ
チ製)のクロロホルム溶液を絶縁層4上に塗工し、15
0℃にてクロロホルムを充分に乾燥させることで、厚さ
30nmの有機半導体層3を形成した。さらに、大気圧
プラズマ法により厚さ300nmのアルミナ皮膜をゲー
ト絶縁層2として形成し、市販の銀の導電性ペーストを
印刷することにより、幅30μmのゲート電極を形成し
た。図4に示した構成を有するトップゲート型有機薄膜
トランジスタが得られた。
Next, a chloroform solution of a well-purified regioregular body of poly (3-hexylthiophene) (manufactured by Aldrich) was applied onto the insulating layer 4, and 15
The organic semiconductor layer 3 having a thickness of 30 nm was formed by sufficiently drying chloroform at 0 ° C. Further, an alumina film having a thickness of 300 nm was formed as the gate insulating layer 2 by the atmospheric pressure plasma method, and a commercially available conductive paste of silver was printed to form a gate electrode having a width of 30 μm. A top gate type organic thin film transistor having the configuration shown in FIG. 4 was obtained.

【0118】この有機薄膜トランジスタは、pチャネル
エンハンスメント型FETの良好な動作特性を示した。
飽和領域におけるキャリア移動度を測定したところ、
0.05cm2/Vsであった。
This organic thin-film transistor showed good operating characteristics of a p-channel enhancement type FET.
When the carrier mobility in the saturation region was measured,
It was 0.05 cm 2 / Vs.

【0119】(実施例4)比抵抗0.01Ω・cmのn
型Siウェハに厚さ2000Åの熱酸化膜を形成した
後、昇華精製したペンタセンを蒸着し、厚さ50nmの
有機半導体層を形成した。有機半導体層上に、下記の組
成液Aを、アプリケーターを用いて塗布、乾燥し、感光
性の絶縁層(厚さ2μm、光透過率0.5%)を形成し
た。
(Example 4) n of specific resistance 0.01 Ω · cm
After forming a 2000 Å thick thermal oxide film on the type Si wafer, sublimation-purified pentacene was vapor-deposited to form an organic semiconductor layer having a thickness of 50 nm. The following composition liquid A was applied onto the organic semiconductor layer using an applicator and dried to form a photosensitive insulating layer (thickness 2 μm, light transmittance 0.5%).

【0120】〈組成液A〉黒色系顔料としてカーボンブ
ラック(三菱化成社製、商品名「MA100」)20質
量部、界面活性剤としてHLB値17のポリオキシエチ
レンアルキルフェニルエーテル(第一工業製薬社製、商
品名「ノイゲンEA177」)5質量部および水75質
量部を混合し、サンドミルにて分散した。この分散物を
100質量部、ポリ2−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト(平均重合度600)の10質量%水溶液を50質量
部、架橋剤としてp−ジアゾジフェニルアミン1質量
部、界面活性剤としてHLB値4のポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテル(第一工業製薬社製、商品名
「ノイゲンEA33」)を0.1質量部、混合して、組
成液Aを得た。
<Composition Liquid A> 20 parts by mass of carbon black (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd., trade name “MA100”) as a black pigment, polyoxyethylene alkylphenyl ether having an HLB value of 17 as a surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) (Manufactured by trade name "Neugen EA177") and 75 parts by mass of water were mixed and dispersed by a sand mill. 100 parts by weight of this dispersion, 50 parts by weight of a 10% by weight aqueous solution of poly 2-hydroxyethyl methacrylate (average degree of polymerization 600), 1 part by weight of p-diazodiphenylamine as a cross-linking agent, and poly of HLB value 4 as a surfactant. 0.1 parts by mass of oxyethylene alkyl phenyl ether (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name “Neugen EA33”) was mixed to obtain a composition liquid A.

【0121】マスクを介して水銀灯光を照射した後、水
を用いて現像し、未露光部の絶縁層を除去した。この除
去部分に、バイエル社製Baytron P;ポリ−
(エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホ
ン酸の錯体(水分散物1質量%)を、ピエゾ方式のイン
クジェットを用いて吐出し、乾燥した後、窒素ガス雰囲
気中、120℃にて3分間の熱処理を行い、ソース、ド
レイン電極を形成した。
After irradiating with mercury lamp light through the mask, it was developed with water to remove the insulating layer in the unexposed portion. Baytron P; poly-
A complex of (ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfonic acid (aqueous dispersion 1% by mass) was discharged using a piezo system inkjet, dried, and then heat-treated at 120 ° C. for 3 minutes in a nitrogen gas atmosphere. Then, the source and drain electrodes were formed.

【0122】以上の方法によりチャネル幅W=3mm、
チャネル長L=20μmの有機薄膜トランジスタを作成
した。
By the above method, the channel width W = 3 mm,
An organic thin film transistor having a channel length L = 20 μm was prepared.

【0123】この有機薄膜トランジスタは、Siウェハ
をゲート電極として駆動させると、pチャネルエンハン
スメント型FETの良好な動作特性を示した。飽和領域
におけるキャリア移動度を測定したところ、0.7cm
2/Vsであった。
This organic thin film transistor showed good operating characteristics of a p-channel enhancement type FET when driven by using a Si wafer as a gate electrode. When the carrier mobility in the saturation region was measured, it was 0.7 cm.
It was 2 / Vs.

【0124】(比較例1)実施例4の比較 実施例4のペンタセン蒸着膜の上に、金を蒸着した後、
フォトリソグラフ法により、金をエッチングして、ソー
ス電極およびドレイン電極を形成した。この素子はFE
Tとして駆動しなかった。
(Comparative Example 1) After gold was vapor deposited on the pentacene vapor deposition film of Comparative Example 4 of Example 4,
By photolithography, gold was etched to form a source electrode and a drain electrode. This element is FE
It didn't drive as T.

【0125】(実施例5)厚さ150μmのPES(ポ
リエーテルスルホン)フィルム上に、スパッタ法によ
り、厚さ300nm、幅300μmのアルミニウム皮膜
を成膜し、ゲート電極材料とした。次に30質量%硫酸
水溶液中で、2分間、30Vの低電圧電源から供給され
る直流を用いて、陽極酸化皮膜の厚さが120nmにな
るように陽極酸化処理を行った。さらに、1気圧、10
0℃の飽和した蒸気チャンバーの中で、蒸気封孔処理を
施した後、大気圧プラズマ法により、厚さ30nmの酸
化ケイ素皮膜を形成した。よく精製した、ポリ(3−ヘ
キシルチオフェン)のregioregular体(ア
ルドリッチ社製)のクロロホルム溶液を調製し、N2
ス雰囲気中で、前記酸化ケイ素皮膜の表面にアプリケー
ターを用いて塗布し、室温で乾燥させた後、50℃、3
0分間の熱処理を施した。このときポリ(3−ヘキシル
チオフェン)の膜厚は50nmであった。さらに、ポリ
(3−ヘキシルチオフェン)膜の表面に、下記組成液B
を、アプリケーターを用いて塗布、乾燥し、感光性の絶
縁層(厚さ0.4μm、光透過率1%)を形成した。
Example 5 An aluminum film having a thickness of 300 nm and a width of 300 μm was formed on a PES (polyethersulfone) film having a thickness of 150 μm by a sputtering method to obtain a gate electrode material. Next, in a 30 mass% sulfuric acid aqueous solution, anodization treatment was performed for 2 minutes using direct current supplied from a low voltage power source of 30 V so that the thickness of the anodized film was 120 nm. 1 atm, 10
After performing a steam sealing treatment in a saturated steam chamber at 0 ° C., a silicon oxide film having a thickness of 30 nm was formed by an atmospheric pressure plasma method. A well-purified chloroform solution of a regioregular body of poly (3-hexylthiophene) (manufactured by Aldrich) was prepared, and was applied to the surface of the silicon oxide film using an applicator in a N 2 gas atmosphere, and dried at room temperature. After making it, 50 ℃, 3
Heat treatment was performed for 0 minutes. At this time, the film thickness of poly (3-hexylthiophene) was 50 nm. Further, the following composition liquid B was formed on the surface of the poly (3-hexylthiophene) film.
Was applied and dried using an applicator to form a photosensitive insulating layer (thickness 0.4 μm, light transmittance 1%).

【0126】〈組成液B〉カーボンブラック20質量
部、界面活性剤としてHLB値17のポリオキシエチレ
ンアルキルフェニルエーテル(第一工業製薬社製、商品
名「ノイゲンEA177」)5質量部、ポリビニルアル
コール30質量部および水75質量部を混合し、サンド
ミルにて分散し、組成液Bを得た。
<Composition Liquid B> 20 parts by mass of carbon black, 5 parts by mass of polyoxyethylene alkylphenyl ether having a HLB value of 17 as a surfactant (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name "Neugen EA177"), polyvinyl alcohol 30 Part by mass and 75 parts by mass of water were mixed and dispersed by a sand mill to obtain a composition liquid B.

【0127】次に、発振波長830nm、出力100m
Wの半導体レーザーで400mJ/cm2のエネルギー
密度でソース電極、ドレイン電極のパターンを露光する
と、露光部分の感光性絶縁層がアブレートした。
Next, the oscillation wavelength is 830 nm and the output is 100 m.
When the pattern of the source electrode and the drain electrode was exposed with a W semiconductor laser at an energy density of 400 mJ / cm 2 , the photosensitive insulating layer in the exposed portion was ablated.

【0128】露光部分に、ポリスチレンスルホン酸とポ
リ(エチレンジオキシチオフェン)の水分散液(バイエ
ル製 Baytron P)をピエゾ方式のインクジェ
ットを用いて吐出し、乾燥した後、窒素ガス雰囲気中、
100℃で乾燥させると、ソース、ドレイン電極が形成
された。さらに形成されたソース、ドレイン電極上に、
金微粒子(平均粒径15nm)のトルエン分散液を、ピ
エゾ方式のインクジェットを用いて吐出し、乾燥した
後、窒素ガス雰囲気中、200℃にて15分間の熱処理
を行い、ソース、ドレイン電極に接合させた。各電極
は、ポリスチレンスルホン酸とポリ(エチレンジオキシ
チオフェン)から成る厚さ20nmの層の上に、厚さ3
00nmの金微粒子の融着層が積層されている。
An aqueous dispersion of polystyrene sulfonic acid and poly (ethylenedioxythiophene) (Baytron P manufactured by Bayer) was discharged onto the exposed portion using a piezo system inkjet, and after drying, in a nitrogen gas atmosphere,
When dried at 100 ° C., source and drain electrodes were formed. Furthermore, on the formed source and drain electrodes,
A toluene dispersion of gold fine particles (average particle size 15 nm) is discharged using a piezo system inkjet, dried, and then heat-treated at 200 ° C. for 15 minutes in a nitrogen gas atmosphere to bond the source and drain electrodes. Let Each electrode had a thickness of 3 nm on a 20 nm thick layer of polystyrene sulfonic acid and poly (ethylenedioxythiophene).
A fusion layer of fine gold particles of 00 nm is laminated.

【0129】この有機薄膜トランジスタは、pチャネル
エンハンスメント型FETの良好な動作特性を示した。
飽和領域におけるキャリア移動度を測定したところ、
0.09cm2/Vsであった。
This organic thin film transistor showed good operating characteristics of a p-channel enhancement type FET.
When the carrier mobility in the saturation region was measured,
It was 0.09 cm 2 / Vs.

【0130】(実施例6)第2の絶縁層を以下のように
かえた以外は実施例5と同様に、カーボンブラック20
質量部、ノボラック樹脂50g、エチレングリコールモ
ノメチルエーテル100gを混合し、サンドミルにて分
散した組成液Cを塗布し、120℃で10分処理するこ
とにより、厚さ0.2μmの第2の絶縁層4を形成し
た。
Example 6 Carbon black 20 was prepared in the same manner as in Example 5 except that the second insulating layer was changed as follows.
By mixing 50 parts by weight, novolac resin 50 g, and ethylene glycol monomethyl ether 100 g, the composition liquid C dispersed in a sand mill is applied and treated at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a second insulating layer 4 having a thickness of 0.2 μm. Was formed.

【0131】この有機薄膜トランジスタは、pチャネル
エンハンスメント型FETの良好な動作特性を示した。
飽和領域におけるキャリア移動度を測定したところ、
0.02cm2/Vsであった。
This organic thin film transistor showed good operating characteristics of a p-channel enhancement type FET.
When the carrier mobility in the saturation region was measured,
It was 0.02 cm 2 / Vs.

【0132】(比較例2)厚さ150μmのPESフィ
ルム上に、感光性ポリイミドを塗布し、フォトレジスト
法により、幅20μm、厚さ0.3μmのポリイミド皮
膜を形成した。100℃5分の熱処理後、ポリイミド皮
膜の両端に、ポリスチレンスルホン酸とポリ(エチレン
ジオキシチオフェン)の錯体の水分散液(バイエル製
Baytron P)をピエゾ方式のインクジェットを
用いて吐出し、乾燥した後、窒素ガス雰囲気中、100
℃で乾燥させると、ソース、ドレイン電極が形成され
た。よく精製した、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)の
regioregular体(アルドリッチ社製)のク
ロロホルム溶液を調製し、N2ガス雰囲気中で、前記酸
化ケイ素皮膜の表面にアプリケーターを用いて塗布し、
室温で乾燥させた後、50℃、30分間の熱処理を施し
た。このときポリ(3−ヘキシルチオフェン)の膜厚は
50nmであった。
Comparative Example 2 A photosensitive polyimide was applied on a PES film having a thickness of 150 μm, and a polyimide film having a width of 20 μm and a thickness of 0.3 μm was formed by a photoresist method. After heat treatment at 100 ° C. for 5 minutes, an aqueous dispersion of a complex of polystyrenesulfonic acid and poly (ethylenedioxythiophene) was applied to both ends of the polyimide film (made by Bayer).
Baytron P) was ejected using a piezo system inkjet, dried, and then dried in a nitrogen gas atmosphere at 100
When dried at ℃, the source and drain electrodes were formed. A well-purified chloroform solution of a regioregular body of poly (3-hexylthiophene) (manufactured by Aldrich Co.) was prepared and applied to the surface of the silicon oxide film using an applicator in an N 2 gas atmosphere,
After drying at room temperature, heat treatment was performed at 50 ° C. for 30 minutes. At this time, the film thickness of poly (3-hexylthiophene) was 50 nm.

【0133】さらに上述した大気圧プラズマ法により、
厚さ200nmの酸化ケイ素層を設けた後、前述のBa
ytron Pを、インクジェットを用いて吐出し、乾
燥した後、窒素ガス雰囲気中、100℃で乾燥させ、ゲ
ート電極を形成した。飽和領域におけるキャリア移動度
を測定したところ、0.002cm2/Vsであった。
Further, by the atmospheric pressure plasma method described above,
After providing a 200 nm-thick silicon oxide layer, the above-mentioned Ba
Ytron P was discharged using an inkjet, dried, and then dried at 100 ° C. in a nitrogen gas atmosphere to form a gate electrode. When the carrier mobility in the saturation region was measured, it was 0.002 cm 2 / Vs.

【0134】本発明に従って形成された有機薄膜トラン
ジスタは、従来の方法によって形成されたものよりも、
塗布等を用いて、効率よく、単純なプロセスでパターニ
ング形成できるので、その為に製造工程にも多大な設備
必要なく効率的に低コストで高精度パターン化が可能で
ある。
The organic thin film transistor formed according to the present invention is more excellent than that formed by the conventional method.
Since patterning can be efficiently performed by a simple process using coating or the like, highly accurate patterning can be efficiently performed at low cost without requiring a large amount of equipment in the manufacturing process.

【0135】又、塗布法等簡便な方法により有機半導体
層等の構成層を形成するにも拘わらず、電極パターン形
成の精度がよいため、素子全体として構成したときにバ
ラツキが少ない。
Further, although the constituent layers such as the organic semiconductor layer are formed by a simple method such as a coating method, the accuracy of the electrode pattern formation is high, so that there is little variation when the element is formed as a whole.

【0136】[0136]

【発明の効果】キャリア移動度が高く、電流のON/O
FF値が高い、スイッチング機能の良好な有機薄膜トラ
ンジスタ、又、高精度のパターニングが、煩雑な工程を
経ることなく低コストで行え、製造工程でのトランジス
タの特性の低下を抑えることのできる有機薄膜トランジ
スタの製造方法が得られた。
EFFECT OF THE INVENTION Carrier mobility is high and current ON / O
An organic thin film transistor having a high FF value and a good switching function, and an organic thin film transistor capable of performing highly accurate patterning at low cost without complicated steps and suppressing deterioration of transistor characteristics in the manufacturing process. A manufacturing method is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】ボトムゲート型の有機薄膜トランジスタ構成例
及びその製造工程を示す。
FIG. 1 shows a configuration example of a bottom gate type organic thin film transistor and a manufacturing process thereof.

【図2】ボトムゲート型の有機薄膜トランジスタの構成
例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a bottom gate type organic thin film transistor.

【図3】トップゲート型の構成を有する有機薄膜トラン
ジスタの構成例及びその製造工程を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of an organic thin film transistor having a top gate type configuration and a manufacturing process thereof.

【図4】トップゲート型の構成を有する有機薄膜トラン
ジスタの構成例及びその製造工程を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of an organic thin film transistor having a top gate type configuration and a manufacturing process thereof.

【図5】トップゲート型有機薄膜トランジスタの幾つか
の構成例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing some configuration examples of a top gate type organic thin film transistor.

【図6】有機薄膜トランジスタの構成及び作成の工程の
一部を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a part of a process of forming and manufacturing an organic thin film transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 支持体 2 ゲート絶縁層 3 有機半導体層 4 絶縁層 G ゲート電極 S ソース電極 D ドレイン電極 T スルーホール 1 support 2 Gate insulation layer 3 Organic semiconductor layer 4 insulating layers G gate electrode S source electrode D drain electrode T through hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/28 Fターム(参考) 5F110 AA01 AA07 AA17 AA28 BB01 CC05 CC07 DD01 DD02 DD05 DD13 EE01 EE02 EE03 EE07 EE42 EE43 EE44 FF01 FF02 FF03 FF09 FF27 FF28 FF29 FF30 FF36 GG05 GG25 GG28 GG42 GG43 GG44 GG52 GG53 GG54 GG55 HK02 HK03 HK32 HK33 HL01 HL02 HL14 HL22 NN02 NN05 NN27 NN33 QQ01 QQ03 QQ14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 29/28 F term (reference) 5F110 AA01 AA07 AA17 AA28 BB01 CC05 CC07 DD01 DD02 DD05 DD13 EE01 EE02 EE03 EE07 EE42 EE43 EE44 FF01 FF02 FF03 FF09 FF27 FF28 FF29 FF30 FF36 GG05 GG25 GG28 GG42 GG43 GG44 GG52 GG53 GG54 GG55 HK02 HK03 HK32 HK33 HL01 HL02 HL14 Q22 NN02 NN27 Q03 Q01 QNNQ03 Q03 NN27 Q03 Q33 NN27 Q03 NN27 Q03

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ソース電極、ドレイン電極が、少なくと
も絶縁層に形成され、有機半導体チャネルに接するスル
ーホール部分から形成された有機薄膜トランジスタ。
1. An organic thin film transistor in which a source electrode and a drain electrode are formed in at least an insulating layer and formed from a through hole portion in contact with an organic semiconductor channel.
【請求項2】 支持体上に、ゲート電極と、ゲート電極
上に順次付設されたゲート絶縁層、有機半導体層、第2
の絶縁層と、第2の絶縁層を貫通する2つのスルーホー
ルを介して、有機半導体層にそれぞれ接合するソース電
極、ドレイン電極からなる有機薄膜トランジスタ。
2. A gate electrode, a gate insulating layer, an organic semiconductor layer, and a second layer, which are sequentially provided on the gate electrode, on the support.
2. An organic thin film transistor comprising an insulating layer and a source electrode and a drain electrode which are respectively joined to the organic semiconductor layer via two through holes penetrating the second insulating layer.
【請求項3】 前記第2の絶縁層が感光性樹脂からなる
請求項2に記載の有機薄膜トランジスタ。
3. The organic thin film transistor according to claim 2, wherein the second insulating layer is made of a photosensitive resin.
【請求項4】 前記第2の絶縁層が水系塗布により形成
されたものである請求項2または3に記載の有機薄膜ト
ランジスタ。
4. The organic thin film transistor according to claim 2, wherein the second insulating layer is formed by aqueous coating.
【請求項5】 支持体上に、第1の電極及び第2の電
極、それらの上に付設された有機半導体層と、有機半導
体層を貫通する2つのスルーホールと、該スルーホール
を介して、有機半導体層及び第1の電極、第2の電極そ
れぞれに接合するソース電極及びドレイン電極と、該構
成物上に形成されたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に
形成されたゲート電極からなる有機薄膜トランジスタ。
5. A first electrode and a second electrode on a support, an organic semiconductor layer provided on the first electrode and the second electrode, two through holes penetrating the organic semiconductor layer, and through the through holes. A source electrode and a drain electrode that are respectively joined to the organic semiconductor layer, the first electrode, and the second electrode, a gate insulating layer formed on the component, and a gate electrode formed on the gate insulating layer. Organic thin film transistor.
【請求項6】 支持体上に、第1の電極及び第2の電
極、それらの上に形成された絶縁層と、少なくとも絶縁
層を貫通する2つのスルーホールと、該スルーホールを
介して、第1の電極、第2の電極それぞれに接合するソ
ース電極及びドレイン電極と、該構成物上に順次、形成
された有機半導体層及びゲート絶縁層と、ゲート絶縁層
上に形成されたゲート電極からなる有機薄膜トランジス
タ。
6. A first electrode and a second electrode on a support, an insulating layer formed thereon, two through holes penetrating at least the insulating layer, and the through holes, From a source electrode and a drain electrode that are respectively joined to the first electrode and the second electrode, an organic semiconductor layer and a gate insulating layer that are sequentially formed on the constituent, and a gate electrode that is formed on the gate insulating layer. Organic thin film transistor.
【請求項7】 支持体上に、第1の電極及び第2の電
極、それらの上に順次形成された絶縁層、有機半導体層
と、少なくとも絶縁層及び有機半導体層を貫通する2つ
のスルーホールと、該スルーホールを介して、有機半導
体層及び第1の電極、第2の電極それぞれに接合するソ
ース電極及びドレイン電極と、該構成物上に形成された
ゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に形成されたゲート電
極からなる有機薄膜トランジスタ。
7. A first electrode and a second electrode on a support, an insulating layer and an organic semiconductor layer sequentially formed on them, and two through holes penetrating at least the insulating layer and the organic semiconductor layer. A source electrode and a drain electrode that are respectively bonded to the organic semiconductor layer and the first electrode and the second electrode through the through hole, a gate insulating layer formed on the component, and a gate insulating layer An organic thin film transistor including a gate electrode formed on the substrate.
【請求項8】 支持体上にゲート電極を付設し、ゲート
電極上に順次ゲート絶縁層、有機半導体層、第2の絶縁
層を形成し、第2の絶縁層を貫通し、有機半導体層に接
する2つのスルーホールを形成し、該スルーホールを介
して、有機半導体層に接合するようにソース電極、ドレ
イン電極を形成することを特徴とする有機薄膜トランジ
スタの製造方法。
8. A gate electrode is provided on a support, a gate insulating layer, an organic semiconductor layer, and a second insulating layer are sequentially formed on the gate electrode, and the second insulating layer is penetrated to form an organic semiconductor layer. A method of manufacturing an organic thin film transistor, comprising forming two through holes in contact with each other, and forming a source electrode and a drain electrode so as to be bonded to the organic semiconductor layer through the through holes.
【請求項9】 前記第2の絶縁層が感光性樹脂から形成
されることを特徴とする請求項8に記載の有機薄膜トラ
ンジスタの製造方法。
9. The method of manufacturing an organic thin film transistor according to claim 8, wherein the second insulating layer is formed of a photosensitive resin.
【請求項10】 前記第2の絶縁層が水系塗布により形
成されることを特徴とする請求項8、9に記載の有機薄
膜トランジスタの製造方法。
10. The method of manufacturing an organic thin film transistor according to claim 8, wherein the second insulating layer is formed by aqueous coating.
【請求項11】 支持体上に、第1の電極及び第2の電
極を付設し、該電極上に有機半導体層を形成し、有機半
導体層を貫通する、前記第1の電極及び第2の電極に接
する2つのスルーホールを形成した後、該スルーホール
を介して、有機半導体層及び第1の電極、第2の電極そ
れぞれに接合するように、ソース電極及びドレイン電極
を形成し、前記ソース電極及びドレイン電極上にゲート
絶縁層を形成した後、ゲート絶縁層上に更にゲート電極
を付設することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製
造方法。
11. A first electrode and a second electrode are provided on a support, an organic semiconductor layer is formed on the electrode, and the first and second electrodes penetrate the organic semiconductor layer. After forming two through holes in contact with the electrodes, a source electrode and a drain electrode are formed so as to be bonded to the organic semiconductor layer and the first electrode and the second electrode through the through holes, respectively. A method of manufacturing an organic thin-film transistor, comprising forming a gate insulating layer on an electrode and a drain electrode, and further providing a gate electrode on the gate insulating layer.
【請求項12】 支持体上に、第1の電極及び第2の電
極を付設し、それらの上に絶縁層を形成し、少なくとも
絶縁層を貫通して、それぞれ第一の電極及び第2の電極
に接する2つのスルーホールを形成した後、該スルーホ
ールを介して、第1の電極、第2の電極それぞれに接合
するように、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前
記ソース電極及びドレイン電極上に更に、順次、有機半
導体層、ゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上にゲー
ト電極を付設することを特徴とする有機薄膜トランジス
タの製造方法。
12. A first electrode and a second electrode are provided on a support, an insulating layer is formed on them, and at least the insulating layer is penetrated to form a first electrode and a second electrode, respectively. After forming two through holes in contact with the electrodes, a source electrode and a drain electrode are formed so as to be bonded to the first electrode and the second electrode through the through holes, respectively. A method of manufacturing an organic thin film transistor, further comprising sequentially forming an organic semiconductor layer and a gate insulating layer on the top, and providing a gate electrode on the gate insulating layer.
【請求項13】 支持体上に、第1の電極及び第2の電
極を付設し、それらの上に順次、絶縁層、有機半導体層
を形成し、少なくとも絶縁層及び有機半導体層を貫通す
る、第1の電極及び第2の電極に接する2つのスルーホ
ールを設けた後、該スルーホールを介して、有機半導体
層及び第1の電極、第2の電極それぞれに接合するよう
に、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記ソース
電極及びドレイン電極上に更に、ゲート絶縁層を形成
し、ゲート絶縁層上にゲート電極を付設することを特徴
とする有機薄膜トランジスタの製造方法。
13. A first electrode and a second electrode are provided on a support, an insulating layer and an organic semiconductor layer are sequentially formed on them, and at least the insulating layer and the organic semiconductor layer are penetrated. After providing two through holes that are in contact with the first electrode and the second electrode, the source electrode and the second electrode are formed so as to be bonded to the organic semiconductor layer, the first electrode, and the second electrode through the through holes. A method of manufacturing an organic thin film transistor, comprising forming a drain electrode, further forming a gate insulating layer on the source electrode and the drain electrode, and providing a gate electrode on the gate insulating layer.
【請求項14】 電極材料溶液または分散液を、インク
ジェットを用いて、スルーホール部分に吐出し、パター
ニングすることを特徴とする請求項8〜13のいずれか
1項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
14. The method for manufacturing an organic thin film transistor according to claim 8, wherein the electrode material solution or dispersion is discharged onto the through hole portion using an inkjet to perform patterning. .
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