JP2005236149A

JP2005236149A - 薄膜トランジスタの製造方法、電気光学装置の製造方法、薄膜トランジスタ及び電気光学装置。

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Publication number: JP2005236149A
Application number: JP2004045425A
Authority: JP
Inventors: Takeo Kawase; 健夫川瀬; Satoshi Kimura; 里至木村; Hidemichi Furuhata; 栄道降旗; Mitsuaki Harada; 光明原田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2005-09-02
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: JP4407311B2; US20050186699A1; US7425474B2

Abstract

【課題】特性に優れる薄膜トランジスタを、簡易な方法で製造することができる薄膜トランジスタの製造方法、かかる薄膜トランジスタの製造方法により製造される薄膜トランジスタ、および、この薄膜トランジスタを備える薄膜トランジスタ回路、電子デバイスおよび電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、基板２上に、ソース電極３とドレイン電極４とを、基板に吸着させた帯電制御剤を光を使ってパターニングした後、選択的無電解メッキにより形成する工程と、有機半導体、ゲート絶縁体、ゲート電極とを形成する工程を含むものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄膜トランジスタの製造方法、電気光学装置の製造方法、薄膜トランジスタ及び電気光学装置に関する。

近年、半導体的な電気伝導を示す有機材料（有機半導体材料）を使用した薄膜トランジスタの開発が進められている。この薄膜トランジスタは、薄型軽量化に適すること、可撓性を有すること、材料コストが安価であること等の長所を有しており、フレキシブルディスプレイ等のスイッチング素子として期待されている。

この薄膜トランジスタとしては、基板上に、ソース電極、ドレイン電極が形成され、これら電極上に有機半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極がこの順に積層されたものが提案されている（例えば、特許文献１、２、３参照。）。

特許文献１には、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を、真空蒸着法を用いて形成することが開示されている。

このように、真空蒸着法を用いて、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極を形成するとともに、絶縁体層および有機半導体層も合わせて、真空蒸着法で形成することにより、性能の高い薄膜トランジスタを再現性よく製造することができる。

ところが、真空蒸着法では、大がかりな設備が必要であり、また成膜に要する消費エネルギーが大きく、高コストになる等の問題がある。

一方、特許文献２、３には、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、絶縁体層および有機半導体層の全てを、湿式プロセスにより大気圧下で成膜することが開示されている。これにより、低コストでの薄膜トランジスタの作製が可能になる。

しかしながら、特許文献２、３に記載の薄膜トランジスタでは、真空蒸着法により製造した薄膜トランジスタと比較して十分な特性が得られていないのが現状である。

特開平５―５５５６８号公報ＷＯ０１／４７０４５ＷＯ０１／４７０４３

本発明は、特性に優れる薄膜トランジスタを、簡易な方法で製造することができる薄膜トランジスタの製造方法、かかる薄膜トランジスタの製造方法により製造される薄膜トランジスタ、および、この薄膜トランジスタを備える薄膜トランジスタ回路を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。

本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、基板の第一の領域に帯電制御剤を付着させる第一の工程と、前記第一の領域の一部に光を照射する第二の工程と、帯電した触媒または触媒前駆体を前記光が照射される被照射部または前記第一の領域のどちらか一方に選択的に吸着させる第三の工程と、前記触媒または触媒前駆体が吸着された領域に金属塩溶液から金属層を析出させて電極を形成する第四の工程と、前記電極上に半導体層を直接、または絶縁体層を介して形成する第五の工程とを備えることを特徴とする。

また、本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、前記帯電制御剤は有機帯電制御剤であり、前記第一の工程では、前記有機帯電制御剤を、前記第一の領域に実質的に均一な第一の帯電状態を得るように付着させ、前記第二の工程では、前記光を照射することで、光が照射される被照射部の帯電状態を前記第一の帯電状態と異なる状態に変化させることを特徴とする
さらに、前記第二の工程における前記光は、前記帯電制御剤を分解するように照射されることが望ましい。また、前記光が真空紫外線であることが望ましい。

また、これらの製造方法において、前記帯電制御剤が界面活性剤であることが望ましい。さらにこの場合、界面活性剤がカチオン系界面活性剤であることが望ましい。

また、前記触媒あるいは前記触媒前駆体がパラジウムを含むことが望ましい。

また、本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、前記第一の帯電状態と前記被照射部の帯電状態との相違が、水中のゼータ電位の差として少なくとも１０ｍＶ以上であることを特徴とする。より望ましくは３０ｍＶ以上の差であることが望ましい。

また、前記金属層がＰｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、ＣｕまたはＡｕの少なくとも一つの金属を含むことが望ましい。

また、本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、半導体層が有機半導体であってもよい。さらに、この有機半導体が溶液を塗布して得られることが望ましい。さらに有機半導体が共役性高分子であってもよい。

また、本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、前述した電極が薄膜トランジスタのソース電極およびドレイン電極であってもよい。さらにこの場合、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間の領域に重なるように、導電性材料の溶液または分散液を塗布してゲート電極を形成する工程とを備えることが望ましい。そして、前記導電性材料の溶液または前記分散液をインクジェット塗布法によって塗布することがより望ましい。

あるいは、前記第一の工程の前に、ゲート電極を形成する工程及び前記ゲート電極上に絶縁層を形成する工程を備え、前記絶縁体層上に前記ソース電極と前記ドレイン電極とを形成してもよい。

また、本発明の電気光学装置の製造方法は、電気光学物質を保持する基板を備えた電気光学装置の製造方法において、前記基板の第一の領域に帯電制御剤を付着させる第一の工程と、前記第一の領域の一部に光を照射する第二の工程と、帯電した触媒または触媒前駆体を前記光が照射される被照射部または前記第一の領域のどちらか一方に選択的に吸着させる第三の工程と、前記触媒または触媒前駆体が吸着された領域に金属塩溶液から金属層を析出させて電極を形成する第四の工程と、前記電極上に半導体層を直接、または絶縁体層を介して形成する第五の工程とを備えることを特徴とする。

また、本発明の薄膜トランジスタは、以上に記載の薄膜トランジスタの製造方法により製造されたことを特徴とする。

また、本発明の電気光学装置、以上に記載の薄膜トランジスタの製造方法により製造された薄膜トランジスタを備えたことを特徴とする。

以上の本発明によれば、簡単かつ短時間の製造プロセスで、材料の無駄を少なくし、低コストかつ高精度に薄膜トランジスタおよび薄膜トランジスタ回路を形成することができる。

以下、本発明の薄膜トランジスタの製造方法、薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタ回路の好適実施形態に基づいて詳細に説明する。

＜薄膜トランジスタおよびその製造方法＞
まず、本発明の薄膜トランジスタおよびその製造方法について説明する。

＜＜薄膜トランジスタの第１構成＞＞
まず、本発明の薄膜トランジスタの第１構成について説明する。

図１は、第１構成の薄膜トランジスタを示す図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は平面図である。なお、以下の説明では、便宜的に図１（Ａ）中の上側を上、下側を下と言う。

図１に示す薄膜トランジスタ１は、基板２上に設けられており、ソース電極３およびドレイン電極４と、有機半導体層（有機層）５と、ゲート絶縁層６と、ゲート電極７とが、この順で基板２側から積層されて構成されている。

具体的には、薄膜トランジスタ１は、基板２上に、ソース電極３およびドレイン電極４が分離して設けられ、これら電極３、４を覆うように有機半導体層５が設けられている。さらに有機半導体層５上には、ゲート絶縁層６が設けられ、さらにこの上に、少なくともソース電極３とドレイン電極４の間の領域に重なるようにゲート電極７が設けられている。

この薄膜トランジスタ１では、有機半導体層５のうち、ソース電極３とドレイン電極４との間の領域が、キャリアが移動するチャネル領域５１となっている。以下、このチャネル領域５１において、キャリアの移動方向の長さ、すなわちソース電極３とドレイン電極４との間の距離をチャネル長Ｌ、チャネル長Ｌ方向と直交する方向の長さをチャネル幅Ｗと言う。

このような薄膜トランジスタ１は、ソース電極３およびドレイン電極４が、ゲート絶縁層６を介してゲート電極７よりも基板２側に設けられた構成の薄膜トランジスタ、すなわち、トップゲート構造の薄膜トランジスタである。

以下、薄膜トランジスタ１を構成する各部について、順次説明する。

基板２は、薄膜トランジスタ１を構成する各層（各部）を支持するものである。基板２には、例えば、ガラス基板、ポリイミド、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）、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）等で構成されるプラスチック基板（樹脂基板）、石英基板、シリコン基板、ガリウム砒素基板等を用いることができる。薄膜トランジスタ１に可撓性を付与する場合には、基板２には、樹脂基板が選択される。

この基板２上には、下地層が設けられていてもよい。下地層としては、例えば、基板２表面からのイオンの拡散を防止する目的、ソース電極３およびドレイン電極４と、基板２との密着性（接合性）を向上させる目的等により設けられる。

下地層の構成材料としては、特に限定されないが、基板２にガラス基板を用いる場合には、酸化珪素（ＳｉＯ₂）、窒化珪素（ＳｉＮ）等が好適に用いられる。

基板２上には、ソース電極３およびドレイン電極４が、チャネル長Ｌ方向に沿って、所定距離離間して並設されている。

これらのソース電極３およびドレイン電極４の構成材料は、後述する無電解メッキによって成膜し得る材料が用いられる。

具体的には、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｐｄ等の金属材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

ソース電極３およびドレイン電極４の厚さ（平均）は、特に限定されないが、それぞれ、３０〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。本発明の電極形成方法によれば、このように薄い電極を寸法制度よく形成することができる。

ソース電極３とドレイン電極４との間の距離（離間距離）、すなわち、チャネル長Ｌは、２〜３０μｍ程度であるのが好ましく、５〜２０μｍ程度であるのがより好ましい。チャネル長Ｌを前記下限値より小さくすると、得られた薄膜トランジスタ１同士でチャネル長Ｌに誤差が生じ、特性（トランジスタ特性）がばらつくおそれがある。一方、Ｌを前記上限値より大きくすると、ドレイン電流の値が小さくなり、薄膜トランジスタ１の特性が不十分となるおそれがある。

チャネル幅Ｗは、０．０５〜５ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜２ｍｍ程度であるのがより好ましい。チャネル幅Ｗを前記下限値より小さくすると、ドレイン電流の値が小さくなり、薄膜トランジスタ１の特性が不十分となるおそれがある。一方、チャネル幅Ｗを前記上限値より大きくすると、薄膜トランジスタ１が大型化してしまうとともに、寄生容量の増大や、ゲート絶縁層６を介したゲート電極７へのリーク電流の増大を招くおそれがある。

また、基板２上には、ソース電極３およびドレイン電極４を覆うように、有機半導体層５が設けられている。

有機半導体層５は、有機半導体材料（半導体的な電気伝導を示す有機材料）を主材料として構成されている。

この有機半導体層５は、少なくともチャネル領域５１においてチャネル長Ｌ方向とほぼ平行となるように配向しているのが好ましい。これにより、チャネル領域５１におけるキャリア移動度が高いものとなり、その結果、薄膜トランジスタ１は、その作動速度がより速いものとなる。

有機半導体材料としては、例えば、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、フタロシアニン、ペリレン、ヒドラゾン、トリフェニルメタン、ジフェニルメタン、スチルベン、アリールビニル、ピラゾリン、トリフェニルアミン、トリアリールアミン、オリゴチオフェン、フタロシアニンまたはこれらの誘導体のような低分子の有機半導体材料や、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ポリアリールアミン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂、フルオレン−ビチオフェン共重合体、フルオレン−アリールアミン共重合体またはこれらの誘導体のような高分子の有機半導体材料が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、特に、高分子の有機半導体材料を用いるのが好ましい。

高分子の有機半導体材料は、簡易な方法で成膜することができるとともに、比較的容易に配向させることができる。また、このうち、空気中で酸化され難く、安定であること等の理由から、フルオレン−ビチオフェン共重合体、あるいは、ポリアリールアミンを用いるのが特に好ましい。

また、高分子の有機半導体材料を主材料として構成される有機半導体層５は、薄型化・軽量化が可能であり、可撓性にも優れるため、フレキシブルディスプレイのスイッチング素子等として用いられる薄膜トランジスタへの適用に適している。

有機半導体層５の厚さ（平均）は、０．１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜５００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜１００ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。

なお、有機半導体層５は、ソース電極３およびドレイン電極４を覆うように設けられる構成のものに限定されず、少なくともソース電極３とドレイン電極４との間の領域（チャネル領域５１）に設けられていればよい。

有機半導体層５上には、ゲート絶縁層６が設けられている。

このゲート絶縁層６は、ソース電極３およびドレイン電極４に対してゲート電極７を絶縁するものである。

ゲート絶縁層６は、主として有機材料（特に有機高分子材料）で構成されているのが好ましい。有機高分子材料を主材料とするゲート絶縁層６は、その形成が容易であるとともに、有機半導体層５との密着性の向上を図ることもできる。

このような有機高分子材料としては、例えば、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルフェニレン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のようなアクリル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ素系樹脂、ポリビニルフェノールあるいはノボラック樹脂のようなフェノール系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテンなどのオレフィン系樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

ゲート絶縁層６の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１０〜５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。ゲート絶縁層６の厚さを前記範囲とすることにより、ソース電極３およびドレイン電極４とゲート電極７とを確実に絶縁しつつ、薄膜トランジスタ１が大型化すること（特に、厚さが増大すること）を防止することができる。

なお、ゲート絶縁層６は、単層構成のものに限定されず、複数層の積層構成のものであってもよい。

また、ゲート絶縁層６の構成材料には、例えば、ＳｉＯ₂等の無機絶縁材料を用いることもできる。ポリシリケート、ポリシロキサン、ポリシラザンのような溶液を塗布して、塗布膜を酸素、または水蒸気の存在下で加熱することによって、溶液材料からＳｉＯ₂を得ることができる。また、金属アルコキシド溶液を塗布した後、これを酸素雰囲気で加熱することによって無機絶縁材料を得る（ゾルゲル法として知られる）ことができる。

ゲート絶縁層６上には、ゲート電極７が設けられている。

ゲート電極７の構成材料としては、例えば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等の金属材料、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＡＴＯ、ＳｎＯ₂等の導電性酸化物、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ＰＥＤＯＴ（ｐｏｌｙ−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）のようなポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリカルバゾール、ポリシランまたはこれらの誘導体等の導電性高分子材料等が挙げられ、通常塩化鉄、ヨウ素、強酸、有機酸、ポリスチレンサルフォニック酸などの高分子でドープされ導電性を付与された状態で用いられる。さらに、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

ゲート電極７の厚さ（平均）は、特に限定されないが、０．１〜２０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。

以上のような薄膜トランジスタ１は、ゲート電極７に印加する電圧を変化させることにより、ソース電極３とドレイン電極４との間に流れる電流量が制御される。

すなわち、ゲート電極７に電圧が印加されていないＯＦＦ状態では、ソース電極３とドレイン電極４との間に電圧を印加しても、有機半導体層５中にほとんどキャリアが存在しないため、微少な電流しか流れない。一方、ゲート電極７に電圧が印加されているＯＮ状態では、有機半導体層５のゲート絶縁層６に面した部分に電荷が誘起され、チャネル領域５１にキャリアの流路が形成される。この状態でソース電極３とドレイン電極４との間に電圧を印加すると、チャネル領域５１を通って電流が流れる。

このような薄膜トランジスタ１は、例えば、次のようにして製造される。

以下、薄膜トランジスタ１の製造方法について、第１および第２製造方法について、それぞれ説明する。

＜第１製造方法＞
まず、図１に示す薄膜トランジスタ１の第１製造方法（本発明の薄膜トランジスタの製造方法の第１の例）について説明する。

図２〜図３は、それぞれ、図１に示す薄膜トランジスタの第１製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図２〜図３中の上側を上、下側を下と言う。

薄膜トランジスタ１の第１製造方法は、［Ａ１］ソース電極およびドレイン電極形成工程と、［Ａ２］有機物除去工程と、［Ａ３］有機半導体層形成工程と、［Ａ４］ゲート絶縁層形成工程と、［Ａ５］ゲート電極形成工程とを有している。以下、これらの各工程について、順次説明する。

［Ａ１］ソース電極およびドレイン電極形成工程（第１の工程）
ここではソース電極３とドレイン電極４とを無電解メッキで作製する工程について説明する。図２は無電解めっきの各工程を説明する図である。

［Ａ１−I］まず、基板２を用意してこれを洗浄する。単に、水で洗浄してもよいが、下に説明するような洗浄工程を行うことがより効果的である。

本例では基板２は、有機系材料（例えば樹脂）で形成されている。本実施の形態では、基板２の一方の面に電極を形成する。本例の有機系材料を基板とする場合、基板２の表面電位は負電位であることが多い。ガラス基板を用いた場合も負に帯電する。

図２（Ａ）に示すように、基板２をアルカリ洗浄することによって、基板２の表面電位のバラツキを負電位で均一化する。具体的には、基板２を水酸化ナトリウム１ｗｔ％〜１０ｗｔ％濃度で室温下において１０分〜６０分程度、浸漬及び水洗する。基板２の最表層部が加水分解された場合加水分解層となるが、この表層部も負電位であり洗浄前より電位は均一化する。

なお、上述のアルカリ洗浄によって、基板２のクリーニング及び表面粗化処理を同時に行うことができる。これによれば、金属層（電極）の密着性の向上を図ることができる。

アルカリ水溶液だけでなく、塩酸、硝酸、硫酸などの酸によって洗浄することも有効である。また酸やアルカリによる洗浄に有機溶剤を使った洗浄を組み合わせることも、基板表面の有機物による汚染を効果的に除去するのに有効である。

［Ａ１−II］次に、基板２に、メッキ膜８を形成するための前処理を行う。
図２（Ｂ）に示すように、基板２の表面に界面活性剤２１を設ける。基板２の一方の面の全部に界面活性剤２１を設けてもよい。本例では、界面活性剤２１は陽イオンとして表面に吸着する性質を有する。界面活性剤２１として、カチオン系界面活性剤（カチオン界面活性剤及びそれと同等の性質を有するもの）を使用してもよい。本例では、基板２の表面電位は負電位であるので、カチオン系界面活性剤を使用すると、基板２の負電位を中和又は正電位に反転させることができる。つまり、この界面活性剤２１は帯電制御剤として作用する。界面活性剤のみならず、表面に物理吸着、あるいは化学吸着して、表面電位を変化させる有機物質であれば、本発明に使用可能である。なお、界面活性剤を使用することによって、基板２の性質に依存することなく自由に表面電位の調整を行うことができ、また、表面電位を均一にして安定した電位面を形成することができる。

図２（Ｂ）に示す例では、基板２を界面活性剤溶液２０に浸漬させる。具体的には、基板２を、アルキルアンモニウムクロライド系のカチオン界面活性剤溶液に室温下で１０秒〜５分ほど浸漬させた後、純水で水洗する。その後、基板２を室温雰囲気下において充分に乾燥させる。

［Ａ１−III］続いて、基板２にソース電極３とドレイン電極４のパターンを形成する。これは、図２（Ｃ）に示すように、基板２の表面に設けられた界面活性剤２１の一部を除去する。すなわち、界面活性剤２１を電極を形成すべき領域を残すようにパターニングする。

本例では、基板２の表面に真空紫外線（ＶＵＶ；vacuum ultraviolet radiation）２２を照射する。詳しくは、光源２４と基板２の間にフォトマスク２６を配置し、フォトマスク２６を介して真空紫外線２２を基板２に照射する。真空紫外線２２は、フォトマスク２６のパターン２９によって遮蔽され、それ以外の領域を透過する。真空紫外線２２が照射されると、基板２の界面活性剤２１が分解される。あるいは、本例のように有機材料基板を用いる例では、基板２の最表面層が分解され界面活性剤２１も基板２上から除去される。真空紫外線２２は界面活性剤２１や基板２の原子間結合を断ち切ることによって上述するような分解が起きる。

ここで、本例において、界面活性剤２１が残された領域（未照射部２７）は金属層（電極）が形成される領域であり、所定のパターン形状をなしている。真空紫外線２２が照射され界面活性剤２１が除去された領域（被照射部２８）は、電極領域の反転形状をなす。

真空紫外線２２の波長は１００ｎｍ〜２００ｎｍ（より望ましくは１００ｎｍ〜１８０ｎｍ）である。真空紫外線２２は、有機材料の原子間結合を分解可能なエネルギー（波長）を有する。真空紫外線２２は、少なくともＣ＝Ｃ結合を分解可能なエネルギー（波長）を有することが必要である。界面活性剤２１や基板２の原子間結合（Ｃ−Ｃ、Ｃ＝Ｃ、Ｃ−Ｆ、Ｃ−Ｈ、Ｃ−Ｃｌ、Ｃ−Ｎ、Ｃ−Ｏ、Ｎ−Ｈ、Ｏ−Ｈ結合のいずれか少なくとも１つ）の全部を分解可能なエネルギー（波長）を有していてもよい。光源２４として、Ｘｅガスが封入されたエキシマランプを使用することができる（波長１７２ｎｍ）。ランプを使用すれば、レーザ光生成のための共振器、光学系及びレーザによるスキャン時間が不要となるので、製造プロセスの簡略化を図ることができる。

具体的には、図２（Ｃ）に示すように、基板２の配線形成面上にフォトマスク２６を配置する。フォトマスク２６は、メタルマスクであってもよい。例えば、フォトマスク２６として、真空紫外線用高純度石英ガラス（真空紫外放射の透過率８０％以上）に、クロムによるパターン２９が形成されたものを使用する。図２（Ｃ）ではフォトマスク２６は基板２の上方に間隔をあけて配置されているが、実際にはフォトマスク２６は基板２に接触させて配置する。光源２４、フォトマスク２６及び基板２は、窒素雰囲気中に配置することが望ましい。窒素雰囲気中であれば、真空紫外線２２は減衰することなく、１０ｍｍ程度の距離まで照射される。基板２自体が持つ弾性力及び反りによって、基板２とフォトマスク２６が均一に接触しない場合には、フォトマスク２６の外周をホルダによって押さえ、かつ、基板２の裏面をフォトマスク２６と同じサイズ分の面積でフォトマスク２６側に押し付けてもよい。あるいは、真空ポンプを使って、フォトマスク２６と基板２との間のガスを排気することによって、両者を密着させることも有効である。光源２４は、可能な限り基板２に接近させる（例えば１０ｍｍ以下）。光源２４としては、例えば、エキシマＶＵＶ／０３洗浄装置（メーカー名；ウシオ電機株式会社、型番；ＵＥＲ２０−１７２Ａ／Ｂ、ランプ仕様；Ｘｅガスを封入した誘電体バリア放電エキシマランプ）を使用する。基板２の材料がポリイミドからなる場合、出力を１０ｍＷ程度として１０分間程度の照射を行う。

上では窒素雰囲気中で真空紫外線２２を照射すると説明したが、窒素のみならず、上述の波長域を吸収しない気体であれば雰囲気として利用することができる。例えばＡｒやＨｅなどの不活性ガスが有効である。また、光源２４の周りを真空にすることももちろん有効である。

真空紫外線２２の照射後、基板２に対して洗浄（例えば湿式洗浄）を行うことが望ましい。こうして、基板２や界面活性剤２１の分解生成物を除去する。洗浄の方式としては、基板２を洗浄液に浸漬させてもよいし、基板２にシャワーを噴射してもよい。洗浄液として、アルカリ溶液（強アルカリ溶液又は弱アルカリ溶液）や純水を使用してもよい。シャワー方式としては、純水シャワー洗浄や高圧ジェット純水洗浄を適用してもよい。洗浄時に超音波振動を加えてもよい。洗浄を行うことによって、未照射部２７には界面活性剤２１が残り、被照射部２８には界面活性剤２１が除去されて基板２の表面が露出する。

カチオン性界面活性剤としては、例えば、塩化アルキルアンモニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、ステアリン酸が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

処理に際する界面活性剤溶液の温度は、０〜７０℃程度であるのが好ましく、１０〜４０℃程度であるのがより好ましい。

また、界面活性剤溶液中での基板２の処理時間は、１０〜９０秒程度であるのが好ましく、３０〜６０秒程度であるのがより好ましい。

［Ａ１−IV］次に、基板２の表面に、触媒を吸着させる。図２（Ｄ）に示すように、界面活性剤２１に残された部分、つまり未照射部２７にのみ、触媒（めっき触媒）３０を選択的に吸着させる。触媒３０は、無電解めっき液において金属層（めっき層）の析出を誘発するものであり、パラジウム（Ｐｄ）がもっとも望ましい。Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕも同様な触媒作用を有する。図２（Ｄ）に示す例では、基板２を、錫−パラジウムを含む触媒液３２に浸漬させる。具体的には、基板２をＰＨ１付近の錫−パラジウムコロイド触媒液で室温３０秒〜３分浸漬させ、充分に水洗する。錫−パラジウムコロイド粒子は、負の電荷を持ち、界面活性剤２１（カチオン系界面活性剤）が残されて正に帯電している未照射部２７に選択的に吸着される。被照射部２８は基板２の帯電状態、つまり負の帯電を有するため、負の電荷を有する錫−パラジウムコロイド粒子は吸着されない。その後、触媒活性化のために、基板２を酸溶液に浸漬する。こうすることで、錫コロイド粒子を除去して、パラジウムのみを未照射部２７に析出させることができる。

酸溶液としては、例えば、ＨＢＦ₄等の酸と、ブドウ糖等の還元剤とを含む溶液や、これに、さらに硫酸を添加した溶液等を用いることができる。

処理に際する触媒を含む溶液の温度は、０〜７０℃程度であるのが好ましく、１０〜４０℃程度であるのがより好ましい。

触媒を含む溶液中での基板２の処理時間は、１０秒〜５分程度であるのが好ましく、２０秒〜３分程度程度であるのがより好ましい。

一方、処理に際する酸溶液の温度は、０〜７０℃程度であるのが好ましく、１０〜４０℃程度であるのがより好ましい。

酸溶液中での基板２の処理時間は、１０秒〜５分程度であるのが好ましく、３０秒〜３分程度程度であるのがより好ましい。

このようにして、触媒を付着（吸着）させた基板２を、例えば、純水（超純水）、イオン交換水、蒸留水、ＲＯ水等を用いて洗浄する。

［Ａ１−V］図２（Ｅ）に示すように露光の済んだ基板２をメッキ液３３に浸漬して、触媒３０を核としてソース電極３とドレイン電極４（金属層８）を形成させる。触媒３０は未照射部２７の界面活性剤２１上に吸着しているので、金属層８はこの上にのみ選択的に析出してソース電極３とドレイン電極４を形成させる。金属層８は１層から形成してもよいし、複数層から形成してもよい。金属層の材料は限定されないが、例えば、Ｎｉ、Ａｕのように先に説明した単独の金属の他にも、Ｎｉ＋Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ＋Ｃｕ、Ｎｉ＋Ａｕ＋Ｃｕのように合金であってもよい。

図２（Ｅ）に示す例では、硫酸ニッケル六水和物が主体のメッキ液３３（温度８０℃）に基板２を１５秒〜３分程度浸漬し、２０ｎｍ〜２００ｎｍ程度の厚みのニッケル層を形成する。あるいは、塩化ニッケル六水和物が主体のめっき液（温度６０℃）を用いてニッケル層を形成してもよい。

ここで、無電解メッキに用いるメッキ液３３としては、金属層８（ソース電極３およびドレイン電極４）を形成するための金属の金属塩と、還元剤とを含み、アルカリ金属イオンを実質的に含まないものを用いるのが好ましい。

すなわち、メッキ液３３は、少なくとも金属塩および還元剤を溶媒に溶解して調製するが、その組成物として、アルカリ金属を構成元素として含まないものを用いるのが好ましい。

これにより、形成される金属層８にアルカリ金属イオンが混入するのが防止される。その結果、後工程で形成される有機半導体層５へアルカリ金属イオンが拡散（混入）することが防止され、有機半導体層５の特性の低下を防止することができる。

金属塩としては、例えば、硫酸塩、硝酸塩等が好適に用いられる。

還元剤としては、例えば、ヒドラジン、次亜隣酸アンモニウム等が挙げられるが、これらの中でも、ヒドラジンおよび次亜隣酸アンモニウムの少なくとも一方を主成分とするものが好ましい。適切なメッキ液温度、メッキ液ｐＨの下で、還元剤としてこれらのものを用いることにより、金属層８の成膜速度が適正なものとなり、ソース電極３およびドレイン電極４において求められる最適な膜厚範囲に、容易に膜厚を制御できるようになる。また、形成される金属層８も、均一な膜厚、かつ、良好な表面性を有する（膜表面モフォロジーが高い）ものとなる。

メッキ液３３における金属塩の含有量（溶媒への金属塩の添加量）は、１〜５０ｇ／Ｌ程度であるのが好ましく、５〜２５ｇ／Ｌ程度であるのがより好ましい。金属塩の含有量が少な過ぎると、金属層８を形成するのに長時間を要するおそれがある。一方、金属塩の含有量を前記上限値を超えて多くしても、それ以上の効果の増大が期待できない。

また、メッキ液３３における還元剤の含有量（溶媒への還元剤の添加量）は、１０〜２００ｇ／Ｌ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｇ／Ｌ程度であるのが好ましい。還元剤の含有量が少な過ぎると、還元剤の種類等によっては、金属イオンの効率のよい還元が困難になるおそれがある。一方、還元剤の含有量を前記上限値を超えて多くしても、それ以上の効果の増大が期待できない。

このようなメッキ液３３には、さらにｐＨ調整剤（ｐＨ緩衝剤）を混合（添加）するのが好ましい。これにより、無電解メッキの進行に伴って、メッキ液３３のｐＨが低下するのを防止または抑制することができ、その結果、成膜速度の低下や、金属層８の組成、性状の変化を効果的に防止することができる。

このｐＨ調整剤としては、各種のものが挙げられるが、アンモニア水、トリメチルアンモニウムハイドライドおよび硫化アンモニウムのうちの少なくとも１種を主成分とするものであることが好ましい。これらのものは、緩衝作用に優れるため、これらのものをｐＨ調整剤として用いることにより、前記効果がより顕著に発揮される。

以上のようなメッキ液３３に、触媒を吸着させた状態の基板２を浸漬すると、触媒を核として無電解メッキ反応が促進され、金属層８が形成される。

処理に際するメッキ液３３のｐＨは、５〜１２程度であるのが好ましく、６〜１０程度であるのが好ましい。

処理に際するメッキ液３３の温度は、３０〜９０℃程度であるのが好ましく、４０〜８０℃程度であるのがより好ましい。

メッキ液３３中での基板２の処理時間は、１０秒〜５分程度であるのが好ましく、２０秒〜３分程度であるのがより好ましい。

メッキ液３３のｐＨ、温度、メッキ液３３による処理時間を、それぞれ前記範囲とすることにより、成膜速度が特に適正なものとなり、均一な膜厚の金属層８を高い精度で形成することができる。

なお、作業温度（メッキ液の温度）、作業時間（メッキ時間）、メッキ液の量、メッキ液のｐＨ、メッキ回数（ターン数）等のメッキ条件を設定することにより、形成されるメッキ膜８の厚さを調整することができる。

また、メッキ液３３中には、例えば、錯化剤、安定化剤等の添加物を、適宜添加するようにしてもよい。

錯化剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸、酢酸のようなカルボン酸類、酒石酸、クエン酸のようなオキシカルボン酸類、グリシンのようなアミノカルボン酸類、トリエタノールアミンのようなアミン類、グリセリン、ソルビトールのような多価アルコール類が挙げられる。

安定化剤としては、例えば、２，２‘−ビピリジル、シアン化合物、フェロシアン化合物、フェナントロリン、チオ尿素、メルカプトベンゾチアゾール、チオグリコール酸が挙げられる。

このようにして、金属層８が形成された基板２を、例えば、純水（超純水）、イオン交換水、蒸留水、ＲＯ水等を用いて洗浄する。

本例によれば、界面活性剤２１を真空紫外放射２２の照射によってパターニングし、触媒３０を界面活性剤２１上に吸着させる。これによって、ソース電極３とドレイン電極４の形状に金属層８を析出させることができる。そのため、例えばレジスト層などでマスクを形成する必要もなく、簡単かつ短時間の製造プロセスで、材料の無駄を少なくし、低コストかつ高精度に配線を形成することができる。

［Ａ２］有機物除去工程
次に、ソース電極３およびドレイン電極４が形成された基板２を、例えば、水（純水等）、有機溶媒等を単独または適宜組み合わせて洗浄する。

その後、図３（Ａ）に示すように、基板２の有機半導体層５を形成する面側に存在する有機物を除去する。これにより、後工程で形成される有機半導体層５と、ソース電極３およびドレイン電極４間の界面のキャリアに対する障壁が除去され、薄膜トランジスタ１の特性の向上を図ることができる。

この有機物の除去する方法（除去方法）としては、例えば、プラズマ処理、オゾン水での処理、酸・アルカリによるエッチング、機械的な表面層除去、ＵＶ（特にディープＵＶ）照射等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、有機物の除去方法としては、プラズマ処理が好ましい。プラズマ処理によれば、短時間で確実に有機物の除去を行うことができる。

プラズマ処理を行う場合、減圧手段およびプラズマ発生手段を有するチャンバー内に基板２を搬入し、減圧状態となされたチャンバー内でプラズマ３６を発生させることにより処理を行ってもよく、プラズマの噴出口を有するヘッドを使用し、基板表面に向けてプラズマを噴出させることで処理を行ってもよい。

後者の方法によれば、大気圧下でプラズマ処理（大気圧プラズマ処理）を行うことができるため、チャンバーや減圧手段等の使用を不要にでき、製造コストの低減および製造時間の短縮を図ることができ有利である。

大気圧プラズマ処理を用いる場合、その条件は、例えば、ガス流量が１０〜３００ｓｃｃｍ程度、ＲＦパワーが０．０１〜０．１Ｗ／ｃｍ²程度で行われる。

プラズマ発生に用いるガスとしては、特に限定されないが、酸素、窒素、アルゴン、ヘリウム、フッ化炭素の少なくとも１種を主成分とするものを用いるのが好ましい。アルゴンまたはヘリウムを主成分に混合することによって、比較的真空度の低い雰囲気下または大気圧下でプラズマを発生することができるので、装置の簡易化を図ることができる。

なお、本工程［Ａ２］は、必要に応じて、省略することもできる。

［Ａ３］有機半導体層形成工程（第２の工程）
次に、図３（Ｂ）に示すように、ソース電極３およびドレイン電極４が形成された基板２上に、ソース電極３およびドレイン電極４を覆うように、有機半導体層５を塗布法を用いて形成する。

このとき、ソース電極３とドレイン電極４との間（ゲート電極７に対応する領域）には、チャネル領域５１が形成される。

具体的には、有機半導体層５は、有機高分子材料またはその前駆体を含む溶液を、塗布法を用いて、基板２上にソース電極３およびドレイン電極４を覆うように塗布（供給）した後、必要に応じて、この塗膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより形成することができる。

ここで、塗布法としては、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット法、マイクロコンタクトプリンティング法等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

なお、有機半導体層５の形成領域は、図示の構成に限定されず、有機半導体層５は、ソース電極３とドレイン電極４との間の領域（チャネル領域５１）にのみ形成してもよい。これにより、同一基板上に、複数の薄膜トランジスタ１（素子）を並設する場合に、各素子の有機半導体層５を独立して形成することにより、リーク電流、各素子間のクロストークを抑えることができる。また、有機半導体材料の使用量を削減することができ、製造コストの削減を図ることもできる。チャネル領域５１にのみ有機半導体層５を形成する際、インクジェット法は非接触で行なえる点で特に適している。また、必要な解像度も５〜１００μｍで、インクジェット法の解像度に適合している。

有機半導体材料を溶かすこの場合、溶媒には、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、ジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトール）等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。

有機半導体材料は、芳香族炭化水素基、複素環基などの共役系を含むため、一般的に芳香族炭化水素系溶媒に溶けやすい。トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼンなどが特に適する溶媒である。

［Ａ４］ゲート絶縁層形成工程（第３の工程）
次に、図３（Ｃ）に示すように、有機半導体層５上に、ゲート絶縁層６を塗布法を用いて形成する。

具体的には、ゲート絶縁層６は、絶縁材料またはその前駆体を含む溶液を、塗布法を用いて、有機半導体層５上に塗布（供給）した後、必要に応じて、この塗膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより形成することができる。

また、塗布法には、前記と同様の方法を用いることができる。有機半導体層５が可溶な有機半導体材料で構成されている場合には、絶縁材料用の溶媒が、有機半導体層５を膨潤させたり、溶解しないものを選択する必要がある。先に述べた通り、有機半導体材料は芳香族炭化水素系溶媒に溶けやすいので、絶縁材料を塗布する際には、これを避けることがより望ましい。つまり、水系溶媒、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、フッ素系溶媒を用いることが望ましい。

［Ａ５］ゲート電極形成工程（第４の工程）
次に、図３（Ｄ）に示すように、ゲート絶縁層６上に、ゲート電極７を塗布法を用いて形成する。ゲート電極７はチャネル領域５１を覆うように形成される。

具体的には、ゲート電極７は、導電性材料（電極材料）またはその前駆体を含む溶液を、塗布法を用いて、ゲート絶縁層６上に塗布（供給）した後、必要に応じて、この塗膜に対して後処理（例えば加熱、赤外線の照射、超音波の付与等）を施すことにより形成することができる。

また、塗布法には、前記と同様の方法を用いることができるが、特に、インクジェット法を用いるのが好ましい。インクジェット法によれば、所定形状のゲート電極７を、容易かつ確実に形成することができる。

以下、ゲート電極７をインクジェット法を用いて形成する方法について説明する。

インクジェット法では、導電性材料またはその前駆体を含む溶液（以下、「インク」と言う。）を、液滴吐出ヘッドのノズルから液滴を吐出してパターニングする。

ここで、インクの粘度（常温）は、特に限定されないが、通常、１〜２０ｃｐｓ程度であるのが好ましく、３〜１０ｃｐｓ程度であるのがより好ましい。インクの粘度をかかる範囲とすることにより、ノズルからの液滴の吐出をより安定的に行うことができる。

また、インクの１滴の量（平均）も、特に限定されないが、通常、0.1〜４０ｐＬ程度であるのが好ましく、1〜３０ｐＬ程度であるのがより好ましい。液滴の１滴の量（平均）をかかる範囲とすることにより、より精密な形状を形成することができる。

インクには、例えば、次の＜Ａ＞〜＜Ｄ＞ようなものが用いられる。

＜Ａ＞ゲート電極７を有機高分子材料で構成する場合、インクとしては、有機高分子材料を溶解した溶液が用いられる。

この場合、溶媒には、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソプロピルケトン（ＭＩＰＫ）、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、テトラヒドロピラン（ＴＨＰ）、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグリム）、ジエチレングリコールエチルエーテル（カルビトール）等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。

＜Ｂ＞ゲート電極７を無機材料で構成する場合、インクとしては、無機材料粒子を含む分散液を用いることができる。金属コロイドもこれに含まれる。Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕなどの金属を分散媒中に分散させた分散液を塗布後、８０℃から４００℃で加熱して、高い導電性を得ることが可能である。

この場合、インクにおける無機材料粒子の含有量は、特に限定されないが、１〜４０ｗｔ％程度であるのが好ましく、１０〜３０ｗｔ％程度であるのがより好ましい。

また、用いる無機材料粒子の平均粒径は、特に限定されないが、１〜１００ｎｍ程度であるのが好ましく、２〜３０ｎｍ程度であるのがより好ましい。

また、無機材料粒子には、常温での凝集を阻止するための凝集阻止剤（分散剤）で被覆したものを用いるのが好ましい。この凝集阻止剤としては、例えば、アルキルアミンのような窒素原子を含む基を有する化合物、アルカンジオールのような酸素原子を含む基を有する化合物、アルキルチオール、アルカンジチオールのような硫黄原子を含む基を有する化合物等が挙げられる。

この場合、インク中には、所定の処理（例えば、加熱等）により、凝集阻止剤を除去し得る除去剤が添加される。この除去剤としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ヘキサン酸、オクチル酸のような炭素数１〜１０の直鎖状または分岐状の飽和カルボン酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、安息香酸、ソルビン酸のような不飽和カルボン酸、シュウ酸、マロン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸のような二塩基酸等の各種カルボン酸類、これらのカルボン酸類のカルボキシル基をリン酸基やスルホニル基に置換した各種リン酸類や各種スルホン酸類等の有機酸、または、その有機酸エステル、その他、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、エチレングリコールビス（アンヒドロトリメリテート）、グリセロールトリス（アンヒドロトリメリテート）のような芳香族酸無水物、無水マレイン酸、無水コハク酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、アルケニル無水コハク酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物のような環状脂肪族酸無水物、ポリアジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物、ポリセバシン酸無水物などの脂肪族酸無水物等を挙げることができる。

分散媒には、例えば、テルピネオール、ミネラルスピリット、キシレン、トルエン、エチルベンゼン、メシチレン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、エタノール、イソプロパノール（ＩＰＡ）、水またはこれらを含む混合液を用いることができる。

また、インク中には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、オリゴエステルアクリレート樹脂、キシレン樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、フラン樹脂、ユリア樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂のような各種熱硬化性樹脂の前駆体を添加（混合）するようにしてもよい。

なお、インクの粘度は、例えば、無機材料粒子の含有量、分散媒の種類や組成、添加物の有無や種類等を適宜設定することにより調整することができる。

＜Ｃ＞ゲート電極７を金属材料で構成する場合、インクとしては、還元されることにより金属材料となる金属酸化物で構成された金属酸化物粒子と、還元剤とを含む分散液を用いることができる。

この場合、インクにおける金属酸化物粒子の含有量は、特に限定されないが、１〜４０ｗｔ％程度であるのが好ましく、１０〜３０ｗｔ％程度であるのがより好ましい。

また、用いる金属酸化物粒子の平均粒径は、特に限定されないが、１００ｎｍ以下であるのが好ましく、３０ｎｍ以下であるのがより好ましい。

また、還元剤としては、例えば、アスコルビン酸、硫化水素、シュウ酸、一酸化炭素等が挙げられる。

分散媒には、例えば、ブチルセロソルブ、ポリエチレングリコール等の低粘度油脂類、２−プロパノール等のアルコール類またはこれらを含む混合液を用いることができる。

なお、インクの粘度は、例えば、金属酸化物粒子の含有量、分散媒の種類や組成等を適宜設定することにより調整することができる。

＜Ｄ＞ゲート電極７を金属酸化物で構成する場合、インクとしては、金属酸化物の前駆体を含む溶液を用いることができる。

用いる金属酸化物の前駆体としては、例えば、金属アルコキシド、酢酸または酢酸誘導体の金属塩のような有機金属化合物、金属塩化物、金属硫化物、金属シアン化物等の無機金属化合物等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

インクにおける金属酸化物の前駆体の濃度（含有量）は、特に限定されないが、１〜５０ｗｔ％程度であるのが好ましく、１０〜３０ｗｔ％程度であるのがより好ましい。

また、溶媒には、例えば、水、エチレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコール、トリエタノールアミンのような多価アルコール、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アリルアルコール、フルフリルアルコール、エチレングリコールモノアセタートのような単価アルコールまたはこれらを含む混合液を用いることができる。

なお、インクの粘度は、例えば、金属酸化物の前駆体の濃度、溶媒の種類や組成等を適宜設定することにより調整することができる。

以上のような工程を経て、図１に示す薄膜トランジスタ１が得られる。

このような製造方法では、ソース電極３およびドレイン電極４の形成方法として無電解メッキを用い、有機半導体層５、ゲート絶縁層６およびゲート電極７の各層を塗布法を用いて形成するので、真空装置等の大がかりな装置を要せず、簡易な方法により、低コストで薄膜トランジスタ１を製造することができる。

また、ソース電極３およびドレイン電極４の形成方法として無電解メッキを用いることにより、これらを高い寸法精度で形成することができ、薄膜トランジスタ１は、特性（スイッチング特性）に優れたものとなる。

また、この無電界メッキに用いるメッキ液３３に、アルカリ金属イオンが実質的に含まないものを用いることにより、ソース電極３およびドレイン電極４へのアルカリ金属イオンの混入が防止され、有機半導体層５へのアルカリ金属イオンの拡散が防止される。これにより、有機半導体層５の特性の低下が防止され、その結果、スイッチング素子としての特性に優れる薄膜トランジスタ１を製造することができる。

また、前記工程［Ａ２］の有機物除去工程を設けることにより、薄膜トランジスタ１の特性がより向上する。

さらに、前記工程［Ａ２］における有機物の除去方法として、大気圧プラズマ処理を用い、前記工程［Ａ１］におけるメッキ膜８の除去方法として、ウェットエッチングを用いることにより、薄膜トランジスタ１の製造工程の全てを、大気圧下で行うことが可能となり、製造コストの削減および製造時間の短縮を図ることができる。

＜＜第２製造方法＞＞
図４は、図１に示す薄膜トランジスタ１の第２製造方法（本発明の薄膜トランジスタの製造方法の第２の例）を示す図である。本例では、上述した「第１製造方法」の一部、［Ａ１］ソース電極およびドレイン電極形成工程中の界面活性剤２１のパターニング［Ａ１−III］と触媒３０の吸着工程［Ａ１−IV］とを、以下に示す［Ｂ１−III］と［Ｂ１−IV］とにそれぞれ変更した内容を説明する。［Ａ１−III］と［Ａ１−IV］との記述の一部を、以下に示す［Ｂ１−III］と［Ｂ１−IV］とにそれぞれ置き換える以外は、実質的に同一である。

基板２は既に帯電制御剤（界面活性剤）の吸着が済んでいる。

［Ｂ１−III］先に説明した［Ａ１−III］における露光プロセスと本質的な違いはなく、同様に光を照射して、界面活性剤２１を部分的に除去する。光源２４から放出された真空紫外線２２をフォトマスク２６ａを通して、基板２上の界面活性剤２１に照射する。フォトマスク２６ａの遮光パターン２９ａが真空紫外線２２を遮光するので、被照射部２８ａでは界面活性剤２１が分解されるが、未照射部２７ａでは界面活性剤２１が残される。このように、界面活性剤２１のパターニングが行われる点では、先に説明した［Ａ１−III］と本製造方法とは変わりはない。異なるのは、［Ａ１］では未照射部２７に金属層８が析出して、これらがソース電極３、ドレイン電極４になったのに対して、本製造方法では、界面活性剤がない被照射部２８ａに金属層８が形成される。そのため、ソース電極３やドレイン電極４（金属層８）が被照射部２８ａとなるようフォトマスク２６のパターンは形成されている。つまりフォトマスク２６ａ上、ソース電極３やドレイン電極４に対応する領域は真空紫外線２２が透過するように遮光パターン２９ａが作製されていて、その領域の界面活性剤２１は分解されて基板２上から除去される。

［Ｂ１−IV］真空紫外線２２の照射済みの基板２を図４（Ｂ）に示す触媒前処理液４１に浸漬して、次いで図４（Ｃ）に示す触媒液４２に浸漬する。触媒前処理液４１としては塩化スズ（II）水溶液または塩化スズ（II）分散液が好適である。また、触媒液４２としてはパラジウム塩水溶液、例えば、塩化パラジウム水溶液が好適である。このような手順により、負に帯電した被照射部２８に触媒３０を形成することができる。

触媒前処理液４１中では、塩化スズ（II）水溶液中で塩化スズは正に帯電しているため、基板の負に帯電した領域、ここでは被照射部２８ａに吸着される。そして、触媒液４２中では、塩化パラジウムをガラスに吸着した塩化スズにより還元し（Ｓｎ²⁺→Ｓｎ⁴⁺に変化）、パラジウムがガラス面に形成される。

こうして被照射部２８ａに触媒３０ａを選択的に吸着させた基板２をメッキ液３３に浸漬すると被照射部２８ａに金属層８が析出することによって、ソース電極３とドレイン電極４とが形成される。さらに、半導体層５、ゲート絶縁層６、ゲート電極７が形成され薄膜トランジスタ１が完成する。

＜＜薄膜トランジスタの第２構成＞＞
次に、本発明の薄膜トランジスタの第２構成について説明する。

図５は、第２構成の薄膜トランジスタを示す図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は平面図である。なお、以下の説明では、便宜的に図５（Ａ）中の上側を上、下側を下と言う。

以下、薄膜トランジスタの第２構成およびその製造方法について説明するが、それぞれ、前記第１構成との相違点、第１および第２製造方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

図１の構成が、ゲート電極７がソース電極３やドレイン電極４より上に位置するトップゲート構造であるのに対して、本実施形態の薄膜トランジスタ１ａの構造は図５に示すように、ゲート電極７ａがソース電極３ａやドレイン電極４ａより下に位置するボトムゲート構造である。従って、ゲート電極７ａは、実質的に基板２ａ上に形成されている。ここで実質的というのは、本来の材料としての基板だけでなく、封止層やバッファ層など基板の一部とみなして、この上にゲート電極７ａが形成されるという意味である。ゲート電極７ａの上には、ゲート絶縁層６ａが積層される。ゲート絶縁層６ａは少なくともゲート電極７ａとその他の電極３ａ、４ａ間を電気的に絶縁するように設けられる。パターニングされた薄膜であっても、連続膜であってもよい。ゲート絶縁層６ａの上に、ソース電極３ａとドレイン電極４ａとがチャネル長Ｌだけの間隙をおいて形成されている。チャネル部はゲート電極７ａと重なるよう配置される。そして少なくともチャネル部を覆うように有機半導体層５を形成する。

＜＜第３製造方法＞＞
図６には薄膜トランジスタの第２構成、ボトムゲート構造の作製工程を示した。

［Ｃ１］ゲート電極形成工程
図６（Ａ）に示すように、メッキ液３３ａ中でゲート電極を形成するために、以下に示す工程を実行する。

［Ｃ１−I］基板を純水、アルカリ溶液、酸溶液で洗浄して表面の有機物による汚れを除去するだけではなく、均一に負に帯電させる。

［Ｃ１−II］帯電制御剤として界面活性剤を基板表面に吸着させる。

［Ｃ１−III］界面活性剤を吸着させた基板とフォトマスクとを、密着させて、あるいは、基板から近傍に配置してから、真空紫外線を照射する。フォトマスクにはゲート電極に対応したパターンが形成されていて、このパターンに対応して、未照射部と被照射部とが得られる。

［Ｃ１−IV］触媒液に浸漬して、触媒を基板上の未照射部か被照射部かのいずれか一方に吸着させる。どちらに触媒が吸着するかは、既に説明したように、未照射部か被照射部のそれぞれの帯電の極性と、触媒または触媒前処理剤の帯電粒子の極性とに依存する。

［Ｃ１−V］図６（Ａ）に示すように、触媒３０ａの吸着した基板２ａをメッキ液３３ａに浸漬することによって、ゲート電極７ａを形成する。

上記各工程間には、必要に応じて、純水などによる洗浄工程を行う。

［Ｃ２］ゲート絶縁層形成工程
図６（Ｂ）に示すように、ゲート電極７ａ上にゲート絶縁層６ａを形成する。既に説明した方法によって、ゲート絶縁層６ａを形成する。溶液あるいは液体材料を塗布してゲート絶縁層５ａを形成する塗布法が特に有効で、スピンコート法、インクジェット法がこれに相当する。図６（Ｂ）にはスピンコート法で、基板２ａ上に均一にゲート絶縁層６ａを形成した状態を示す。

［Ｃ３］ソース電極とドレイン電極の形成工程
図６（Ｃ）に示すように、メッキ液３３ａ中でソース電極３ａとドレイン電極４ａを形成するために、以下に示す工程を実行する。

［Ｃ３−I］基板を純水、アルカリ溶液、酸溶液で洗浄して表面の有機物による汚れを除去するだけではなく、均一に負に帯電させる。酸素を含んだガス中で生成するプラズマによる処理も、同様に有効である。

［Ｃ３−II］水溶液中に浸漬して帯電制御剤として界面活性剤を基板表面に吸着させる。

［Ｃ３−III］界面活性剤を吸着させた基板とフォトマスクとを、密着させて、あるいは、基板から近傍に配置してから、真空紫外線を照射する。フォトマスクにはソース電極とドレイン電極に対応したパターンが形成されていて、このパターンに対応して、未照射部と被照射部とが得られる。フォトマスク上のソース電極とドレイン電極に対応したパターンは、基板上に既に形成されているゲート電極に対して位置合わせされる必要がある。つまり、ゲート電極上に、ソース電極とドレイン電極との間隙（チャネル部）が重なるようにフォトマスクは位置合わせされる。

［Ｃ３−IV］触媒液に浸漬して、触媒を基板上の未照射部か被照射部かのいずれか一方に吸着させる。どちらに触媒が吸着するかは、既に説明したように、未照射部か被照射部のそれぞれの帯電の極性と、触媒または触媒前処理剤の帯電粒子の極性とに依存する。

［Ｃ３−V］図６（Ｃ）に示すように、触媒３０ａの吸着した基板２ａをメッキ液３３ａに浸漬することによって、ソース電極３ａとドレイン電極４ａを形成する。

［Ｃ４］有機物除去工程
ソース電極３ａとドレイン電極４ａの表面に付着した有機物を除去するために、酸素を含んだガス中で生成されるプラズマ中に基板２ａを晒す。有機物は酸素と反応して炭酸ガスや水として電極表面から除去される。界面活性剤水溶液や有機溶剤による洗浄も有効であり、組み合わせることも可能である。

［Ｃ５］有機半導体層形成工程
図６（Ｄ）に示すように、ゲート絶縁層６ａとソース電極３ａとドレイン電極４ａ上に有機半導体層５ａを形成する。蒸着法でも可能であるが、有機半導体の溶液、あるいは前駆体の溶液を塗布して有機半導体層５ａを形成する塗布法がより好適である。スピンコート法では最も高い生産性が得られる。その場合複数の薄膜トランジスタの間の領域にも半導体層が形成される。素子分離することがより望ましい用途では、この間の領域の有機半導体は除去される必要がある。インクジェット法を使えば容易に、個々のトランジスタに独立した有機半導体層５ａが形成できるため、もっとも適した方法である。

＜電気光学装置＞
次に、前述したような薄膜トランジスタ１、１ａを備える電気光学装置について、電気泳動表示装置を一例に説明する。

図７は、本発明の薄膜トランジスタを電気泳動表示装置に適用した場合の実施形態を示す縦断面図、図８は、図７に示す電気泳動表示装置が備えるアクティブマトリクス方式の回路の構成を示すブロック図である。

図７に示す電気泳動表示装置２００は、基板５００上に設けられたアクティブマトリクス方式の回路（図示せず）と、このアクティブマトリクス方式の回路に電気的に接続された電気泳動表示部４００とで構成されている。

図８に示すように、アクティブマトリクス方式の回路３００は、互いに直交する複数のデータ線３１０と、複数の走査線３２０と、これらのデータ線３１０と走査線３２０との各交点付近に設けられた薄膜トランジスタ１、１ａとを有している。

そして、薄膜トランジスタ１、１ａが有するゲート電極は走査線３２０に、ソース電極はデータ線３１０に、ドレイン電極は後述する画素電極（個別電極）４１０に、それぞれ接続されている。

図７に示すように、電気泳動表示部４００は、基板５００上に、順次積層された、画素電極４１０と、マイクロカプセル４２５と、透明電極（共通電極）４３０および透明基板４４０とを有している。

そして、マイクロカプセル４２５がバインダ材４５０により、画素電極４１と透明電極４３０との間に固定されている。

画素電極４１０は、マトリクス状に、すなわち、縦横に規則正しく配列するように分割されている。

各カプセル４２５内には、それぞれ、特性の異なる複数種の電気泳動粒子、本実施形態では、電荷および色（色相）の異なる２種の電気泳動粒子４２１、４２２を含む電気泳動分散液４２０が封入されている。

このような電気泳動表示装置を図８を使って説明すると、１本あるいは複数本の走査線３２０に選択信号（選択電圧）を供給すると、この選択信号（選択電圧）が供給された走査線３２０に接続されている薄膜トランジスタ１、１ａがＯＮとなる。

これにより、かかる薄膜トランジスタ１、１ａに接続されているデータ線３１０と画素電極４１０とは、実質的に導通する。このとき、データ線３１０に所望のデータ（電圧）を供給した状態であれば、このデータ（電圧）は画素電極４１０に供給される。

これにより、画素電極４１０と透明電極４３０との間に電界が生じ、この電界の方向、強さ、電気泳動粒子４２１、４２２の特性等に応じて、電気泳動粒子４２１、４２２は、いずれかの電極の方向に向かって電気泳動する。

一方、この状態から、走査線３２０への選択信号（選択電圧）の供給を停止すると、薄膜トランジスタ１、１ａはＯＦＦとなり、かかる薄膜トランジスタ１、１ａに接続されているデータ線３１０と画素電極４１０とは非導通状態となる。

したがって、走査線３２０への選択信号の供給および停止、あるいは、データ線３１０へのデータの供給および停止を適宜組み合わせて行うことにより、電気泳動表示装置２００の表示面側（透明基板４４０側）に、所望の画像（情報）を表示させることができる。

特に、本実施形態の電気泳動表示装置２００では、電気泳動粒子４２１、４２２の色を異ならせていることにより、多階調の画像を表示することが可能となっている。

また、本実施形態の電気泳動表示装置２００は、アクティブマトリクス方式の回路を有することにより、特定の走査線３２０に接続された薄膜トランジスタ１、１ａを選択的にＯＮ／ＯＦＦすることができるので、クロストークの問題が生じにくく、また、回路動作の高速化が可能であることから、高い品質の画像（情報）を得ることができる。

また、本実施形態の電気泳動表示装置は、低い駆動電圧で作動するため、省電力化が可能である。

なお、本発明の薄膜トランジスタは、このような電気泳動表示装置への適用に限定されるものではなく、各種電気光学装置、例えば、液晶表示装置、有機または無機ＥＬ表示装置、プラズマディスプレイ装置、電子放出素子を用いた装置等に適用することもできる。

＜電子機器＞
このような電気泳動表示装置は、各種電子機器に組み込むことができる。以下、電気泳動表示装置を備える本発明の電子機器について説明する。

＜＜電子ペーパー＞＞
まず、本発明の電気泳動表示装置を電子ペーパーに適用した場合の実施形態について説明する。

図９は、本発明の電気泳動表示装置を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。

この図に示す電子ペーパー６００は、紙と同様の質感および柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体６０１と、表示ユニット６０２とを備えている。

このような電子ペーパー６００では、表示ユニット６０２が、前述したような電気泳動表示装置で構成されている。

＜＜ディスプレイ＞＞
次に、本発明の電気泳動表示装置をディスプレイに適用した場合の実施形態について説明する。

図１０は、本発明の電気泳動表示装置をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。

この図に示すディスプレイ８００は、本体部８０１と、この本体部８０１に対して着脱自在に設けられた電子ペーパー６００とを備えている。なお、この電子ペーパー６００は、前述したような構成、すなわち、図９に示す構成と同様のものである。

本体部８０１は、その側部（図中、右側）に電子ペーパー６００を挿入可能な挿入口８０５が形成され、また、内部に二組の搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂが設けられている。電子ペーパー６００を、挿入口８０５を介して本体部８０１内に挿入すると、電子ペーパー６００は、搬送ローラ対８０２ａ、８０２ｂにより挟持された状態で本体部８０１に設置される。

また、本体部８０１の表示面側（下図（ｂ）中、紙面手前側）には、矩形状の孔部８０３が形成され、この孔部８０３には、透明ガラス板８０４が嵌め込まれている。これにより、本体部８０１の外部から、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を視認することができる。すなわち、このディスプレイ８００では、本体部８０１に設置された状態の電子ペーパー６００を、透明ガラス板８０４において視認させることで表示面を構成している。

また、電子ペーパー６００の挿入方向先端部（図中、左側）には、端子部８０６が設けられており、本体部８０１の内部には、電子ペーパー６００を本体部８０１に設置した状態で端子部８０６が接続されるソケット８０７が設けられている。このソケット８０７には、コントローラー８０８と操作部８０９とが電気的に接続されている。

このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００は、本体部８０１に着脱自在に設置されており、本体部８０１から取り外した状態で携帯して使用することもできる。

また、このようなディスプレイ８００では、電子ペーパー６００が、前述したような電気泳動表示装置で構成されている。

なお、本発明の薄膜トランジスタを備えた電気光学装置は、以上のようなものへの適用に限定されず、各種電子機器、例えば、テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、電子新聞、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等を挙げることができ、これらの各種電子機器の表示部に、本発明の薄膜トランジスタを備えた電気光学装置を適用することが可能である。

以上、本発明の薄膜トランジスタの製造方法、薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタ回路、電気光学装置および電子機器について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。

例えば、前記実施形態では、薄膜トランジスタについて、トップゲート構造のものを代表に説明したが、本発明は、ボトムゲート構造の薄膜トランジスタに適用することもできる。この場合、ゲート電極が無電解メッキを用いて形成される。

また、本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、前述したような工程に、必要に応じて、１または２以上の任意の目的の工程を追加することもできる。

また、本発明の薄膜トランジスタ、電気光学装置および電子機器の各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することもできる。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。

以下では、特に断らない限り、水として純水を用いた。

まず、平均厚さ０．７ｍｍのガラス基板を用意し、アンモニウム水を用いて洗浄したのち水洗した。

次に、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム（カチオン性界面活性剤）の水溶液（２５℃）中に、カラス基板を６０秒間浸漬した。これにより、カラス基板の表面に塩化ジステアリルジメチルアンモニウムを吸着させた。その後、水を用いてガラス基板を洗浄した。

続いて、ソース電極とドレイン電極に対応する領域にクロム薄膜の形成された、石英製フォトマスクを上記ガラス基板上に置いて、エキシマＶＵＶ／０３洗浄装置（メーカー名；ウシオ電機株式会社、型番；ＵＥＲ２０−１７２Ａ／Ｂ、ランプ仕様；Ｘｅガスを封入した誘電体バリア放電エキシマランプ）を使用して真空紫外線を照射した。なお、ソース電極とドレイン電極間との距離（チャネル長）を１０μｍ、チャネル領域のチャネル長方向と直交する方向の長さ（チャネル幅）を５００μｍとした。

次に、Ｓｎ−Ｐｄコロイド液（２５℃）中に、ガラス基板を６０秒間浸漬した。これにより、ソース電極とドレイン電極に対応する領域にのみ、ガラス基板の表面にＳｎ−Ｐｄを選択的に吸着させた。その後、水を用いてガラス基板を洗浄した。

次に、ＨＢＦ₄とブドウ糖とを含む水溶液（２５℃）中に、ガラス基板を６０秒間浸漬した。これにより、ガラス基板の表面からＳｎを除去して、Ｐｄをガラス基板の表面に露出させた。その後、水を用いてガラス基板を洗浄した。

次に、Ｎｉメッキ液（８０℃、ｐＨ８．５）中に、ガラス基板を６０秒間浸漬した。これにより、ガラス基板の表面に、平均厚さ１００ｎｍのＮｉメッキ膜を形成した。

なお、Ｎｉメッキ液は、硫酸ニッケル１０ｇと、ヒドラジン（還元剤）１００ｇと、硫化アンモニウム（ｐＨ調整剤）５ｇとを、それぞれ水１Ｌに溶解して調製した。

次に、レジスト剥離液を用いて、レジスト層を除去した後、ソース電極およびドレイン電極が形成されたガラス基板を、水およびメタノールで、順次洗浄した。

次に、ソース電極およびドレイン電極が形成されたガラス基板に対して、大気圧下で酸素プラズマ処理（大気圧酸素プラズマ処理）を施した。

なお、大気圧プラズマ処理の条件は、ＲＦパワー３００Ｗ、ガス流量８０ｓｃｃｍとした。

次に、ガラス基板上に、Ｆ８Ｔ２（フルオレン−ビチオフェン共重合体）の１％ｗｔ／ｖｏｌトルエン溶液を、スピンコート法（２４００ｒｐｍ）により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ５０ｎｍの有機半導体層を形成した。

次に、有機半導体層上に、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）の５％ｗｔ／ｖｏｌ酢酸ブチル溶液を、スピンコート法（２４００ｒｐｍ）により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。さらに、ポリビニルフェノールの２％ｗｔ／ｖｏｌイソプロピルアルコール溶液を、スピンコート法により（２４００ｒｐｍ）により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥した。これにより、平均厚さ５００ｎｍのゲート絶縁層を形成した。

次に、ゲート絶縁層上の、ソース電極とドレイン電極との間の領域に対応する部分に、銀粒子の水分散液（粘度（常温）５ｃｐｓ）を、インクジェット法（液滴１滴の量２０ｐＬ）により塗布した後、８０℃×１０分間で乾燥した後、１２０℃Ｘ６０分で焼成した。これにより、平均厚さ１００ｎｍのゲート電極を形成した。

以上の工程により、図１に示す薄膜トランジスタを製造して、伝達特性を評価したところ、しきい電圧―４Ｖ、キャリア移動度５Ｘ１０^-3ｃｍ／Ｖｓ、Ｓ値１．２Ｖ／ｄｅｃの特性を有することが分かった。

実施例１のガラス基板の代わりに、厚さが６０ミクロンのポリイミド基板を使って、その他の条件は実施例１と同様にして図１に示す薄膜トランジスタを作製した。以上の工程により、図１に示す薄膜トランジスタを製造して、伝達特性を評価したところ、しきい電圧―２Ｖ、キャリア移動度５Ｘ１０^-3ｃｍ／Ｖｓ、Ｓ値０．７Ｖ／ｄｅｃの特性を有することが分かった。

ソース電極とドレイン電極に対応する領域以外にクロム薄膜の形成された、石英製フォトマスクをガラス基板上に置いて真空紫外線を照射した。そして、基板を塩化スズ（II）と塩酸との混合水溶液に室温で２分間浸漬した後、塩化パラジウムと塩酸との混合水溶液に４０℃３分間浸漬させた。Ｎｉメッキ液中にてソース電極とドレイン電極を形成して、その他の条件は実施例１と同様にして図１に示す薄膜トランジスタを作製した。以上の工程により、図１に示す薄膜トランジスタを製造して、伝達特性を評価したところ、しきい電圧―４Ｖ、キャリア移動度５Ｘ１０^-3ｃｍ／Ｖｓ、Ｓ値１．５Ｖ／ｄｅｃの特性を有することが分かった。

厚さが７０ミクロンのポリイミド基板を酸素プラズマ処理を行い、続いて水酸化ナトリウム水溶液で洗浄した後、水洗した。

次に、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム（カチオン性界面活性剤）の水溶液（２５℃）中に、ポリイミド基板を６０秒間浸漬した。これにより、ポリイミド基板の表面に塩化ジステアリルジメチルアンモニウムを吸着させた。その後、水を用いてポリイミド基板を洗浄した。

続いて、ゲート電極に対応する領域にクロム薄膜の形成された、石英製フォトマスクを上記ガラス基板上に置いて、エキシマＶＵＶ／０３洗浄装置（メーカー名；ウシオ電機株式会社、型番；ＵＥＲ２０−１７２Ａ／Ｂ、ランプ仕様；Ｘｅガスを封入した誘電体バリア放電エキシマランプ）を使用して真空紫外線を照射した。

次に、Ｓｎ−Ｐｄコロイド液（２５℃）中に、ポリイミド基板を６０秒間浸漬した。これにより、ゲート電極に対応する領域にのみ、基板の表面にＳｎ−Ｐｄを選択的に吸着させた。その後、水を用いてポリイミド基板を洗浄した。

次に、ＨＢＦ₄とブドウ糖とを含む水溶液（２５℃）中に、ポリイミド基板を６０秒間浸漬した。これにより、ポリイミド基板の表面からＳｎを除去して、Ｐｄをポリイミド基板の表面に露出させた。その後、水を用いてポリイミド基板を洗浄した。

次に、Ｎｉメッキ液（８０℃、ｐＨ８．５）中に、ポリイミド基板を６０秒間浸漬した。これにより、ポリイミド基板の表面に、平均厚さ１００ｎｍのＮｉメッキ膜を形成した。

つづいて、無電解メッキで形成されたゲート電極上に、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）の８％ｗｔ／ｖｏｌ酢酸ブチル溶液を、スピンコート法（２４００ｒｐｍ）により塗布した後、６０℃×１０分間で乾燥して、平均厚さ１２００ｎｍのゲート絶縁層を形成した。

続いて、ソース電極とドレイン電極に対応する領域にクロム薄膜の形成された、石英製フォトマスクを上記ポリイミド基板上に置いて、エキシマＶＵＶ／０３洗浄装置を使用して真空紫外線を照射した。なお、ソース電極とドレイン電極間との距離（チャネル長）を１０μｍ、チャネル領域のチャネル長方向と直交する方向の長さ（チャネル幅）を５００μｍとした。フォトマスクを基板上に配置する際には、チャネル部がゲート電極の真上に来るように位置合わせをした。

以降の工程は、ゲート電極を無電解メッキで形成したのと同様の工程を行って、ソース電極とドレイン電極とを作製した。

最後に、インクジェット法にて、Ｆ８Ｔ２（フルオレン−ビチオフェン共重合体）のメシチレン溶液（１．４％ｗｔ／ｖｏｌ）をチェンネル部に滴下して、有機半導体層を形成した。

以上の工程により、図５に示す薄膜トランジスタを製造して、伝達特性を評価したところ、しきい電圧―５Ｖ、キャリア移動度３Ｘ１０^-3ｃｍ／Ｖｓ、Ｓ値１．６Ｖ／ｄｅｃの特性を有することが分かった。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

第１構成の薄膜トランジスタを示す図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は平面図である。図１に示す薄膜トランジスタの第１製造方法を説明するための図（縦断面図）である。図１に示す薄膜トランジスタの第１製造方法を説明するための図（縦断面図）である。図１に示す薄膜トランジスタの第２製造方法を説明するための図（縦断面図）である。第２構成の薄膜トランジスタを示す図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は平面図である。図２に示す薄膜トランジスタの第３製造方法を説明するための図（縦断面図）である。本発明の薄膜トランジスタを電気泳動表示装置に適用した場合の実施形態を示す縦断面図。図７に示す電気泳動表示装置が備えるアクティブマトリクス方式の回路の構成を示すブロック図。本発明の電気泳動表示装置を電子ペーパーに適用した場合の実施形態を示す斜視図である。本発明の電気泳動表示装置をディスプレイに適用した場合の実施形態を示す図である。

符号の説明

１、１ａ、１１‥‥薄膜トランジスタ２、２ａ‥‥基板３、３ａ‥‥ソース電極４、４ａ‥‥ドレイン電極５、５ａ‥‥有機半導体層５１、５１ａ‥‥チャネル領域６、６ａ‥‥ゲート絶縁層７、７ａ‥‥ゲート電極８、８ａ‥‥金属層２１‥‥界面活性剤（帯電制御剤）２２‥‥真空紫外線２４‥‥光源２６、２６ａ‥‥フォトマスク２７、２７ａ‥‥未照射部２８、２８ａ‥‥被照射部２９、２９ａ‥‥遮光パターン３０、３０ａ‥‥触媒３２‥‥触媒液３３、３３ａ‥‥メッキ液３６‥‥プラズマ４１‥‥触媒前処理液４２‥‥触媒液５１、５１ａ‥‥チャネル領域２００‥‥電気泳動表示装置３００‥‥アクティブマトリクス方式の回路３１０‥‥データ線３２０‥‥走査線４００‥‥電気泳動表示部４１０‥‥画素電極４２５‥‥マイクロカプセル４２０‥‥電気泳動分散液４２１、４２２‥‥電気泳動粒子４３０‥‥透明電極４４０‥‥透明基板４５０‥‥バインダ材５００‥‥基板６００‥‥電子ペーパー６０１‥‥本体６０２‥‥表示ユニット８００‥‥ディスプレイ８０１‥‥本体部８０２ａ、８０２ｂ‥‥搬送ローラ対８０３‥‥孔部８０４‥‥透明ガラス板８０５‥‥挿入口８０６‥‥端子部８０７‥‥ソケット８０８‥‥コントローラー８０９‥‥操作部。

Claims

基板の第一の領域に帯電制御剤を付着させる第一の工程と、
前記第一の領域の一部に光を照射する第二の工程と、
帯電した触媒または触媒前駆体を前記光が照射される被照射部または前記第一の領域のどちらか一方に選択的に吸着させる第三の工程と、
前記触媒または触媒前駆体が吸着された領域に金属塩溶液から金属層を析出させて電極を形成する第四の工程と、
前記電極上に半導体層を直接、または絶縁体層を介して形成する第五の工程とを備えることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
請求項１に記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記帯電制御剤は有機帯電制御剤であり、
前記第一の工程では、前記有機帯電制御剤を、前記第一の領域に実質的に均一な第一の帯電状態を得るように付着させ、
前記第二の工程では、前記光を照射することで、光が照射される被照射部の帯電状態を前記第一の帯電状態と異なる状態に変化させることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
請求項１または２に記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記第二の工程における前記光は、前記帯電制御剤を分解するように照射されることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
請求項１から３のいずれかに記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記光が真空紫外線であることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
請求項１から４のいずれかに記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記帯電制御剤が界面活性剤であることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
請求項５に記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記界面活性剤がカチオン系界面活性剤であることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
請求項１から６のいずれかに記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記触媒あるいは前記触媒前駆体がパラジウムを含むことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
請求項２に記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記第一の帯電状態と前記被照射部の帯電状態との相違が、水中のゼータ電位の差として少なくとも１０ｍＶ以上であることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
請求項１から８のいずれかに記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記金属層がＰｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、ＣｕまたはＡｕの少なくとも一つの金属を含むことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
請求項１から９のいずれかに記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記半導体層が有機半導体からなることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
請求項１０に記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記有機半導体が溶液を塗布して得られることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
請求項１１に記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記有機半導体が共役性高分子であることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
請求項１から１２に記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記電極は、ソース電極およびドレイン電極であることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
請求項１３に記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間の領域に重なるように、導電性材料の溶液または分散液を塗布してゲート電極を形成する工程とを備えることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
請求項１４に記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
インクジェット塗布法によって、前記導電性材料の溶液または分散液を塗布することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
請求項１３に記載の薄膜トランジスタの製造方法において、
前記第一の工程の前に、ゲート電極を形成する工程及び前記ゲート電極上に絶縁層を形成する工程を備え、
前記絶縁体層上に前記ソース電極と前記ドレイン電極とを形成することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
電気光学物質を保持する基板を備えた電気光学装置の製造方法において、
前記基板の第一の領域に帯電制御剤を付着させる第一の工程と、
前記第一の領域の一部に光を照射する第二の工程と、
帯電した触媒または触媒前駆体を前記光が照射される被照射部または前記第一の領域のどちらか一方に選択的に吸着させる第三の工程と、
前記触媒または触媒前駆体が吸着された領域に金属塩溶液から金属層を析出させて電極を形成する第四の工程と、
前記電極上に半導体層を直接、または絶縁体層を介して形成する第五の工程とを備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
請求項１から１６のいずれかに記載の薄膜トランジスタの製造方法により製造されたことを特徴とする薄膜トランジスタ。
請求項１８に記載の薄膜トランジスタを備えたことを特徴とする電気光学装置。