JP2007129007A - 有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 有機半導体層を用いた半導体装置では、各電極の位置合わせとコストの両観点を両立する製造方法が無かった。印刷法では位置ずれが生じるため、絶縁膜を介して下部電極と上部電極が良く位置合せされた電極基板を形成できなかった。位置合わせのためにフォトマスクを使用すると、飛躍的にコストが向上した。
【解決手段】 本発明は、下部電極と、上部電極との位置あわせを自己整合的に行ない、印刷法を用いても位置ずれが発生しない。この為、有機半導体を用いたフレキシブル基板などの半導体装置が印刷法を用いて安価に形成できる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、有機薄膜トランジスタを有する半導体装置の製造方法に関するものである。

近年、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ。以下、ＴＦＴと略記する）装置を有する表示装置の様々な研究開発が行われている。このＴＦＴは、低消費電力・省スペースであるため、携帯電話、ノートパソコン、ＰＤＡなどの携帯装置の表示装置駆動用トランジスタとして使用され始めている。このようなＴＦＴは、結晶質シリコンや非晶質シリコンを代表とする無機半導体材料により大部分が作製されている。これは、従来の半導体装置の製造工程や製造技術を用いて作製できるためである。しかしながら、半導体製造工程を用いる場合、半導体膜形成時の処理温度が３５０℃以上になるため形成できる基板に制約がある。特に、プラスチックに代表されるフレキシブルな基板は、耐熱温度が３５０℃以下のものが多く通常の半導体製造工程を用いた無機半導体材料のＴＦＴ作製は困難である。

この問題に対して、最近、低温で作製可能な、有機半導体材料を用いたＴＦＴ装置(以下、有機ＴＦＴと略称する)の研究開発が進められている。有機ＴＦＴは、有機半導体膜が低温形成可能であるため、プラスチックなどの耐熱性の低い基板上への形成も可能となる。そのため、従来に無いフレキシブルな新デバイスの作製が可能となる。

有機ＴＦＴを形成する際の有機半導体膜の形成方法としては、有機半導体材料に依って、インクジェットなどの印刷法、回転塗布法、スプレー法、蒸着法、ディッピング法、キャスト法等の中から最適な方法が用いられている。例えば、ペンタセン誘導体等の低分子化合物は蒸着法等で成膜されており、ポリチオフェン誘導体等の高分子化合物は、溶液から成膜される。有機薄膜トランジスタを有する半導体装置の製造方法に関する例としては、例えば特開２００４−８００２６号公報などをあげることが出来る（特許文献１）。この例では、毛細管現象を用いて有機半導体材料の使用量を抑える工夫をなしている。

最近では、インクジェット、マイクロディスペンス、転写法などに代表される印刷工程を用いることによって、無駄なく少量の有機半導体材料でＴＦＴのチャネル部を作製することで更なる低価格化を進める研究開発が行われている。加えて、電極や配線部も印刷により作製する研究開発も行われ始めている。

又、フォトマスクを必要としない位置ずれの無い方法も検討され始めている。例えば、特開２００３−１５８１３４号には、感光性組成物を用い、ソース及びドレイン電極をマスクとして裏面からのフォトリソグラフィによって、位置ずれの無いゲートパタン形成を行う方法が開示されている（特許文献２）。

又、感光性組成物フォトリソグラフィを用いない方法も検討されている。例として、特開２００３−１３２４２号公報などがある（特許文献３）。

特開２００４−８００２６号公報 特開２００３−１５８１３４号公報 特開２００３−１３２４２号公報

上述の様に、印刷技術を用いるＴＦＴ製法は、低価格化できる特徴がある。しかし、現在の通常の印刷技術では位置合わせ精度が２０μｍ程度であり、最新の技術を用いても数μｍ程度である。このため印刷工程による、微細なＴＦＴの作製は困難である。特に、ゲート電極（下部電極）とソース／ドレイン電極（上部電極）の位置ずれが起こると、寄生容量が増えてしまったり、複数のTFTを作成した場合、性能にばらつきが生じてしまったりなどの問題を引き起こしてしまう。この位置ずれは、インクジェット法では、ノズルから噴出した材料が基板までに飛翔する際に起こるといわれている。転写法では、転写ロールから基板へ材料を転写する際に起こるといわれている。

このため、現在、有機半導体膜形成、配線工程などは印刷工程、絶縁膜形成やコンタクトホール形成などは従来の半導体工程、電極形成は印刷もしくは従来の半導体工程を用いている。この場合、両方式の組み合わせであるため、フォトリソグラフィ関連装置、印刷装置、成膜装置、エッチング装置等作製装置が多岐にわたることや、コンタクトホール形成工程、電極形成工程などにフォトマスクが必要となるために製造コストが増大してしまう。

この対策として、前述のフォトマスクを必要としない位置ずれの無い方法、例えば、特開２００３−１５８１３４号である（特許文献２）。この方法を用いると、位置ずれの無いパタン形成は可能であるが、感光性組成物フォトリソグラフィ工程が含まれるため、感光性組成物塗布、加熱、露光、現像といった工程が含まれそれぞれに装置を含めたコストと時間がかかってしまう。また、通常の半導体工程で使われる感光性組成物フォトリソ工程を用いると、フレキシブル基板などの特殊基板は使用できない可能性がある。また、基板にプラスチックなどの有機系基板を使用すると、感光性組成物溶剤に溶解してしまうという問題もある。

また、感光性組成物フォトリソグラフィを用いない方法も検討されている。例として、前述の特開２００３−１３２４２号公報などである（特許文献３）。この方法では、金属ナノ微粒子溶液中にパタン形成をしたい基板を入れ、フォトマスクを通してレーザー露光することによって基板上に無電解めっきによりパタン形成を行っている。しかし、この方法では、フォトマスクが必要であり、コストがかかってしまう。また、大型基板を用いる場合大量の金属ナノ微粒子溶液が必要となり莫大なコストがかかってしまう。さらに、電極形成のたびに金属ナノ微粒子溶液の濃度の変化、金属ナノ微粒子の粒径の変化が起きてしまう。露光ごとに溶液を交換するとさらに、コストが増大する。

このような問題を背景として、本発明の目的は、印刷法を用いて、微細なパタン形状を有し、且つフォトマスクや感光性組成物フォトリソ工程を使用することなく、お互いにずれの極めて微小に位置合せされた下部電極と上部電極が絶縁膜を介して対峙する電極を有する有機薄膜トランジスタの製造方法を提供することにある。本発明の方法によれば、２０μｍ程度の微細なパタン形状を得ることを可能とする。更に、有機薄膜トランジスタの下部電極と上部電極とを、１μｍ以内に位置合せすることも可能とする。

本発明は、特に感光性組成物リソグラフィを用いずに、印刷技術を用いて当該装置が形成され、上部電極が下部電極と自己整合して配置されている様々な基板に対応した有機薄膜トランジスタを有する半導体装置の製造方法を提供する。

この場合、（１）下部電極をマスクとして裏面からの露光によるフォトリソグラフィを用いる方法、もしくは（２）基板表面とゲート絶縁膜表面の水の接触角の違いを用いて、前記上部電極と下部電極との自己整合を実現する方法を取り得る。即ち、本発明の代表的な形態の骨子は次の２通りである。

第１の方法は、上部電極と下部電極の位置合わせ工程のみを、一般的なフォトマスクを用いずに直接ソース及びドレイン電極材料を露光法により形成する工程を用いるものである。更に、その他全ての工程を印刷法で形成することが製造の容易性の観点より好ましい。

本方法の骨子は、次の通りである。透光性の基板を用い、その透光性基板上に導電性材料を用いて、例えば印刷、焼成することにより不透光性のゲート電極（基板面を基準として基板側にあるので、下部電極と称する）を作製する。その上に、透光性の絶縁膜、ソース及びドレイン電極材料である金属ナノ微粒子溶液を必要な面積に、順次、例えば印刷法により積層する。次に、下部電極をマスクとし基板裏面より金属ナノ微粒子層を露光することによって、金属ナノ微粒子を固化固着させる。その後、リンスを行うことによって、前記金属ナノ微粒子層の不要な部分が除去され、下部電極側が位置合わせされたソース電極及びドレイン電極のパタンが形成できる。こうして、下部電極と上部電極の精密な位置合わせが可能となる。その後、下部電極直上に有機半導体材料を印刷または蒸着することによって、有機薄膜トランジスタを形成する。尚、前記の露光は金属ナノ微粒子が光を吸収し固化するような波長を用いることは言うまでもない。又、金属ナノ微粒子はナノオーダーの金属コアを持つ微粒子で、通例用いられているもので十分である。又、これには、コアの周りに保護膜のあるものと無いものがある。本発明の実施例では保護膜のあるものを用いている。尚、金属ナノ微粒子は、保護膜がない場合は、長期間（半月程度）安定に存在できないので注意を要する。

又、有機半導体膜を形成する工程と、前記金属ナノ微粒子を用いてのソース／ドレイン電極層を形成する工程の順番は、いずれを先に行っても、本発明が実施出来ることは言うまでもない。

第２の方法は、第１の方法のように、基板裏面側よりの露光を用いずに、基板表面とゲート絶縁膜表面の水に対する親水性・疎水性なる性質の差を用いて、ソース及びドレイン電極を印刷する工程を用いる。その工程の基本は次の通りである。基板表面にゲート電極を作成し、ゲート電極を覆うようにゲート絶縁膜を形成する。このとき作成したゲート絶縁膜表面とこのゲート絶縁膜以外の基板表面の、水に対する性質である親水性と疎水性とに差を持たせて作成する。ここで、親水性及び疎水性は、比較する両領域での液体に対する性質の比較で判断すればよい。更に、より具体的定量的には、この性質の差は、ゲート絶縁膜表面と基板表面の水に対する接触角の差を３０度以上、好ましくは６０度以上になるような材料として十分である。（尚、以下、一般的説明では、親水性及び疎水性の用語を用いて説明する。）そして、少なくともチャネル領域に対応する領域を含んで導電性材料溶液を塗布する。この場合、ソース・ドレイン電極が搭載される領域の基板表面の接触角がゲート絶縁膜と比較して小さい場合には、親水性とみなせるので、水溶性の導電性材料溶液を用いてソース電極及びドレイン電極を印刷により形成する。こうして、ゲート絶縁膜には、ソース及びドレイン電極用の導電性材料溶液は存在せず、ソース及びドレイン電極用の領域に前記導電性材料溶液を搭載することを可能とする。一方、基板表面の接触角がゲート絶縁膜と比較して大きい場合には、疎水性とみなせるので、有機溶剤に溶解した導電性材料を用いてソース及びドレイン電極を印刷によりパタン形成する。こうして、ソース電極及びドレイン電極用の両領域には、ソース及びドレイン電極用の導電性材料溶液の搭載を可能とし、ゲート絶縁膜には導電性材料溶液が存在しないことを可能とする。

この後、形成した導電性材料溶液を金属層化する。この場合、導電性材料溶液が塗布された基板表面側よりの露光による固化、或いは、必要に応じて、例えば加熱焼成を用いる。このようにすることにより、ゲート絶縁膜上からはソース及びドレイン電極材料がはじかれ、ゲート電極とソース及びドレイン電極の精密な位置合わせが可能となる。その後、下部電極直上に有機半導体材料を、例えば印刷または蒸着することによって、有機薄膜トランジスタを形成する。

尚、ゲート絶縁膜表面とこのゲート絶縁膜以外の基板表面の、水に対する性質を親水性と疎水性とに差を持たせて作成する為、より具体的な方法は種々存在するが、詳細は後述される。

又、有機半導体膜を形成する工程と、前記金属ナノ微粒子を用いてのソース／ドレイン電極層を形成する工程の順番は、いずれを先に行っても、本発明が実施することが出来る。

本発明によれば、印刷法を用いて、正確に位置合せされた下部電極と上部電極が絶縁膜を介して対峙する電極を有する有機薄膜トランジスタを有する半導体装置を提供することが出来る。本発明によれば、前述の位置精度は１μｍ以内を確保することが出来る。

本願発明の諸形態を具体的に説明するに先立って、本発明の主な形態並びに使用する具体的材料等につき詳細に説明する。

＜第１の形態：電極用溶液層を、不透光性ゲート電極をマスク領域として基板裏面から露光する方法＞
前述したように、第一の基本形態では、前記ゲート電極をマスク領域とした、前記基板裏面からの露光により、前記１対のソース及びドレイン両電極のゲート電極側の端部が設定されることを特徴とする。更に、好ましくは、前記チャネル部、前記絶縁膜、前記ゲート電極、前記ソース及びドレイン電極が印刷法により形成されるのが良い。

この場合、前記の電極形成及び有機半導体膜の形成に関する具体的な手順として、代表的には次の２つがある。即ち、第１は、前記有機半導体膜を形成する工程が、前記電極材料層を形成する工程より前になされるものである。第２は、前記有機半導体膜を形成する工程が、前記電極材料層を形成する工程より後になされるものである。

又、不透光性のゲート電極を形成する工程、前記ゲート絶縁膜を形成する工程、前記少なくとも前記ゲート絶縁膜上に電極材料層を形成する工程のいずれもが、印刷法を用いてなされることは、本発明の目的を達成するにより好ましい。

前記透光性基板裏面からの露光に関しては、露光光が金属ナノ微粒子の光吸収波長に対応した波長である必要があるが、好ましくはＮｄ^３＋：ＹＡＧレーザーの第２高調波である５３２ｎｍが代表例である。この光吸収によって、溶液状で塗布された前記金属ナノ微粒子が固化、金属層化する。尚、金属コアの大きさがナノオーダーの場合、用いるレーザ光の波長はほとんど変える必要なない。金属の種類によって吸収ピーク値は変化するが吸収波長がブロードであるため（吸収する波長領域が広い）、５３２ｎｍで、十分カバー可能である。こうした特性は、保護膜の有無によって変化はない。

次に、本発明に使用する具体的材料等につき説明する。

前記透光性基板の代表例は、珪素化合物或いは有機化合物である。透光性基板の具体例を例示すれば、ガラス板や石英基板、フレキシブルな樹脂製シートいわゆるプラスチックフィルムである。プラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルイミド、ポリエテールスルホン、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、ポリアクリレート、ポリイミド、ポリカーボネイト、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート等を例としてあげることが出来る。プラスチックフィルムはフレキシブルに曲がる特徴を有する。装置のフレキシブルな特徴を要請される各種応用に有利である。

上記導電性材料としては、超微粒子、錯体、高分子の形態をとり、溶媒中に分散して液体材料を形成できる金属、金属酸化物、または導電性高分子材料からなるインクである。金属は、白金、金、銀、銅などの貴金属、金属酸化物は、ＩＴＯなどの導電性を示すもの、導電性高分子は、ポリアセチレンやポリアニリンに代表されるものを用いることが出来る。尚、ここで言う、インクとはこれらの金属、金属酸化物、導電性高分子を印刷工程で一般的に使用されている溶剤に溶かしたもので十分である。

上記透光性絶縁膜材料としては、有機絶縁高分子類であり、ポリイミド誘導体、ベンゾシクロブテン誘導体、フォトアクリル誘導体、ポリスチレン誘導体、ポリビニルフェノール誘導体、ポリエステル誘導体、ポリカーボネイト誘導体、ポリエステル誘導体、ポリ酢酸ビニル誘導体、ポリウレタン誘導体、ポリスルフォン誘導体、アクリレート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などを例としてあげることが出来る。加えて、絶縁材料としては、シリコン酸化物、シリコン窒化物、金属酸化物、金属窒化物などの無機材料も挙げることができる。

上記有機半導体材料としては、ペンタセンなどのポリアセン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリエチレンビニレン誘導体、ポリピロール誘導体、ポリイソチアナフテン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリジアセチレン誘導体、ポリアズレン誘導体、ポリピレン誘導体、ポリカルバゾール誘導体、ポリセレノフェン誘導体、ポリベンゾフラン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリインドール誘導体、ポリピリダジン誘導体、金属フタロシアニン誘導体、フラーレン誘導体、又、これらの繰り返し単位を２種類以上混合したポリマーもしくはオリゴマーなど例としてあげることが出来る。又、必要に応じてこれらの有機半導体材料にドーピング処理を施しても良い。又、有機半導体トランジスタ性能を向上させるために、有機半導体を印刷する以前の工程により、有機半導体と基板の接着面に表面処理を施しても良い。ここで、表面処理とは、表面にＳＡＭ膜を形成する処理である。より具体的な例を述べれば、数ナノメートルの膜厚を有する有機膜（エポキシ化ポリブタジエンなど）で覆う。表面を、いわゆるＨＭＤＳ処理する。

上記導電性材料の溶媒としては、導電性材料が可溶な溶剤であり、例としては、水、又、有機溶媒としては、メチルアミルケトン、乳酸エチル、シクロヘキサノン、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ー１−モノメチルエーテルー２−アセタート等の感光性組成物溶剤や、ジエチルエーテル、アセトン、テトラヒドロフラン等のエーテル類、トルエン、クロロホルムなどが使用できる。

塗布法は、インクジェット法、マイクロディスペンス法、及び転写法などが代表的な例である。本発明の目的に、諸部分の形成に、これらの内の少なくとも一つの方法を用いるのが、実際的である。

以下に第１の形態の代表的な諸例を列挙する。

（１）基板上に、有機半導体で構成されたチャネル部と、前記チャネル部に接した絶縁膜と、前記絶縁膜に接したゲート電極と、前記チャネル部で離間された１対のソース及びドレイン電極を有する有機薄膜トランジスタの製造方法であって、前記１対のソース及びドレイン電極が導電性材料の溶液状態を原料とし、塗布法により形成されかつ、前記１対のソース及びドレイン両電極のゲート電極側の端部が感光性組成物を用いたホトリソグラフィを用いずに位置ずれ１μｍ以内に配置されることを特徴とする有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（２）前記基板と前記絶縁膜が透光性であり、前記ゲート電極が不透光材料からなり、前記ソース及びドレイン電極の材料が金属ナノ微粒子溶液を原料とし、前記基板裏面からの露光により、前記１対のソース及びドレイン両電極のゲート電極側の端部が設定されることを特徴とする項目（１）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
（３）前記チャネル部、前記絶縁膜、前記ゲート電極、前記ソース及びドレイン電極が印刷法により形成されることを特徴とする項目（２）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（４）前記１対のソース及びドレイン両電極のゲート電極側の端部を設定する為の前記露光工程は、
（ａ）透光性基板上部に不透光性のゲート電極を形成する工程と、
（ｂ）前記ゲート電極を少なくとも覆ってゲート絶縁膜を形成する工程と、
（ｃ）少なくともソース及びドレイン電極に対応する領域を含んで金属ナノ微粒子溶液を印刷する工程と、
（ｄ）前記透光性基板裏面側より露光し電極を作成する工程と、
（ｅ）前記露光後、ソース及びドレイン電極以外の部分の金属ナノ微粒子溶液を洗い流す工程と、
（ｆ）チャネル部を形成する為の有機半導体層を形成する工程を有することを特徴とする項目（２）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（５）前記有機半導体膜を形成する工程が、前記電極材料層を形成する工程後になされることを特徴とする項目（１）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（６）前記基板が、フレキシブルな基板であることを特徴とする項目（１）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（７）前記基板が珪素化合物からなることを特徴とする項目（１）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（８）前記基板が有機化合物からなることを特徴とする項目（１）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（９）前記透光性基板裏面からの露光光が、当該金属ナノ微粒子の光吸収波長であることを特徴とする項目（２）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（１０）前記露光光がレーザー光であることを特徴とする項目（２）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（１１）前記露光光がNd³⁺：YAGレーザー第２高長波であることを特徴とする項目（２）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（１２）前記金属ナノ微粒子構造は、中心が金属であり、その金属を覆うように有機化合物が存在することを特徴とする項目（２）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。尚、ここで、前記した通り、金属コアは、白金、金、銀、銅などの貴金属、有機物は、チオール化合物、カルボキシル基を有する化合物、アミノ基を有する化合物です。

（１３）前記塗布法が、インクジェット法、マイクロディスペンス法、及び転写法の群のうち少なくとも１種類を使用することを特徴とする項目（１）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（１４）前記露光光を当該ゲート間の接続を乗り越えてソース及びドレイン電極を形成できる照射量に設定することを特徴とする項目（２）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。ここで、金属ナノ微粒子の固化の為、概ね１０〜５０Ｊ／ｃｍ^２を用いている。

＜第２の形態：ゲート絶縁膜と基板表面との塗布溶液に対する性質の相違を利用する方法＞
第２の形態は、前述したように、基板上に、有機半導体で構成されたチャネル部と、前記チャネル部に接した絶縁膜と、前記絶縁膜に接したゲート電極と、前記チャネル部で離間された１対のソース及びドレイン電極を有する有機薄膜トランジスタを有する半導体装置の製造方法であって、前記基板表面と前記ゲート絶縁膜表面において、液体に対する性質、即ち、親水性か疎水性かの性質を相互に異にさせ、前記ソース電極及びドレイン電極材料の溶液を、選択的にゲート絶縁膜上からはじくようにし、前記１対のソース及びドレイン両電極のゲート電極側の端部が設定されることを特徴とする。

前記基板表面材料と前記ゲート絶縁膜表面材料が異なった物質によって形成されるが、水に対する接触角に差が小さいときには、前記基板表面もしくは前記ゲート絶縁膜表面のどちらかを選択的に自己組織化膜（Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ：以下、ＳＡＭ膜と略記する）で処理する方法や、あらかじめ基板表面に高分子膜を塗布することにより表面の水に対する接触角を変化させる方法もある。尚、ここで、接触角（Ｃｏｎｔａｃｔ Ａｎｇｌｅ）とは、静止液体の自由表面が固体壁に接する場所で液体と固体面とのなす角（液体の内部にある角をとる）をいう。

本願発明の第２の形態においても、前述した、透光性基板、導電性材料、透光性絶縁膜材料、有機半導体材料など同様に用いることが出来る。尚、第２の形態では、基板側は透光性或いは透光性絶縁膜として用いる必要はないが、同じ材料を用いることが出来る。

導電性材料の塗布法に関しても、前述の第１の形態で述べたものと同様である。

又、上記ＳＡＭ材料としては、シランカップリング剤を末端に有する化合物が代表例である。

ＳＡＭ材料としては、例えばシランカップリング剤を末端に有する化合物である。
表面が、金属酸化物や、ＳｉＯ２の場合は、シランカップリング剤が代表例である。。表面が、白金、金、銀、銅などの貴金属の場合は、チオール化合物、カルボキシル基を有する化合物、アミノ基を有する化合物がある。

尚、前記ゲート絶縁膜表面と前記１対のソース及びドレイン両電極を形成する領域とを、親水性か疎水性か、いずれの性質を持たせるかについては、多くの方法が考えられる。以下に、本方法に基づくこれらの各種例を列挙する。

（１）基板上に、有機半導体で構成されたチャネル部と、前記チャネル部に接した絶縁膜と、前記絶縁膜に接したゲート電極と、前記チャネル部で離間された１対のソース及びドレイン電極を有する有機薄膜トランジスタの製造方法であって、基板表面材料とゲート絶縁膜表面材料が異なる材料から形成され、水による接触角の差が３０度以上好ましくは６０度以上であり、且つ前記１対のソース及びドレイン電極が導電性材料の溶液状態を原料とし、塗布法により形成されかつ、前記１対のソース及びドレイン両電極のゲート電極側の端部が感光性組成物を用いたホトリソグラフィを用いずに位置ずれ１μｍ以内に配置されることを特徴とする有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（２）（ａ）基板上にゲート電極を形成する工程、
（ｂ）前記ゲート電極を覆ってゲート絶縁膜を形成する工程、
（ｃ）こうして準備された前記基板上に、ソース電極及びドレイン電極領域に、金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程、
（ｄ）前記金属のナノ微粒子を含有する層を金属層化する工程、
（ｅ）少なくとも前記ゲート絶縁膜を覆って有機半導体層を形成する工程、を有し、且つ
（ｆ）前記ソース電極及びドレイン電極領域と当該ソース電極及びドレイン電極領域以外の領域の性質が、親水性と疎水性に関して、相互に相反する性質の状態を実現して後、前記金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程を実施し、且つ
（ｇ）前記基板表面の親水性と疎水性の性質に関して、前記基板表面が親水性の場合は、水溶性の金属のナノ微粒子溶液を、前記基板表面が疎水性の場合は、非水溶性の金属のナノ微粒子溶液を、用いることを特徴とする有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

ここで、親水性の基板としては、次のようなものをあげることが出来る。即ち、セルロース誘導体、ポリヒドロキシスチレン誘導体、ノボラック誘導体、ポリビニルアルコール誘導体、ビニロン、ヒドロキシアクリレート誘導体などである。

疎水性を確保する為の有機物として、次のものをあげることが出来る。即ち、ポリイミド誘導体、ベンゾシクロブテン誘導体、フォトアクリル誘導体、ポリスチレン誘導体、ポリビニルフェノール誘導体、ポリエステル誘導体、ポリカーボネイト誘導体、ポリエステル誘導体、ポリ酢酸ビニル誘導体、ポリウレタン誘導体、ポリスルフォン誘導体、アクリレート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などである。

電極形成の為の溶液の代表例として、次のようなものあげることが出来る。親水性のものとしては、金属ナノ微粒子の水溶液（前記金属ナノ微粒子は、例えばクエン酸保護膜を有するもの）、金属ナノ微粒子のアルコール溶液（前記金属ナノ微粒子は、例えばアミノ基を有するチオール化合物を保護膜に有するもの）などである。一方、疎水性の溶液としては次のものをあげることが出来る。金属ナノ微粒子のトルエン液（前記金属ナノ微粒子は、例えばチオール化合物の保護膜を有するもの）或いはクロロホルム溶液、エーテル溶液、金属ナノ微粒子による導電性高分子類などである。

（３）前記疎水性領域と前記親水性領域とにおける、水による接触角の差が３０度以上であることが実際的である。

（４）本例は、Ｓ／Ｄ電極形成領域のＳｉＯ_２膜を疎水性、ゲート絶縁膜を親水性となす方法である。即ち、
（ａ）表面がＳｉＯ_２である基板上にゲート電極を形成する工程、
（ｂ）前記ゲート電極を覆ってゲート絶縁膜を形成する工程、
（ｃ）前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域のＳｉＯ_２膜を疎水性となす工程、
（ｄ）こうして準備された前記基板上に、ソース電極及びドレイン電極領域に、非水溶性の金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程、
（ｅ）少なくとも前記ゲート絶縁膜を覆って有機半導体層を形成する工程、を有する方法である。

ゲート絶縁膜は、多くの場合、金属酸化物であり、ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域に比較して親水性といえる。この為、非水溶性の金属のナノ微粒子を含有する溶液で、ソース／ドレイン電極用の層を塗布すると、ゲート絶縁膜上から、当該溶液ははじかれ、ソース／ドレイン電極領域に当該溶液の層が形成される。

（５）前記ＳｉＯ_２膜の疎水性処理後の特性が、前記ゲート絶縁膜に覆われる領域の水による接触角と前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の前記ＳｉＯ_２膜における水による接触角の差が、３０度以上であることが実際的である。接触角の差は、より好ましくは６０度以上である。

（６）ＳｉＯ_２膜を疎水性となすに有機物薄膜を用いる方法
前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域の前記ＳｉＯ_２膜を疎水性となす工程は、前記ＳｉＯ_２膜の当該領域に疎水性の有機物薄膜を形成する。

（７）ＳｉＯ_２膜を疎水性となすにＳＡＭを用いる方法
前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域の前記ＳｉＯ_２膜を疎水性となす工程は、前記ＳｉＯ_２膜の当該領域にＳＡＭ膜を形成する。

（８）基板表面が親水性有機化合物なる場合、当該表面を疎水性となす方法
（ａ）表面が親水性の有機物薄膜である基板上にゲート電極を形成する工程、
（ｂ）前記ゲート電極を覆ってゲート絶縁膜を形成する工程、
（ｃ）前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域を疎水性となす工程、
（ｄ）こうして準備された前記基板上に、ソース電極及びドレイン電極領域に、非水溶性の金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程、
（ｅ）前記金属のナノ微粒子を含有する層を金属層化する工程、
（ｆ）少なくとも前記ゲート絶縁膜を覆って有機半導体層を形成する工程、を有するものである。

（９）基板表面が親水性有機化合物なる場合、前記疎水性となすに有機物薄膜を用いる方法
本方法は、前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域に、疎水性となす工程が、前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域に、疎水性有機物薄膜を形成する方法である。

（１０）基板表面が親水性有機化合物なる場合、前記疎水性となすにＳＡＭを用いる方法
本方法は、前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域に、疎水性となす工程が、前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域に、自己組織化膜（ＳＡＭ）を形成する方法である。

（１１）表面が親水性有機化合物である基板に疎水性ゲート絶縁膜を形成する方法
（ａ）表面が親水性の有機物薄膜である基板上にゲート電極を形成する工程、
（ｂ）前記ゲート電極を覆ってゲート絶縁膜を形成する工程、
（ｃ）前記ゲート絶縁膜に覆われる領域を疎水性となす工程、
（ｄ）こうして準備された前記基板上に、ソース電極及びドレイン電極領域に、水溶性の金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程、
（ｅ）前記金属のナノ微粒子を含有する層を金属層化する工程、
（ｆ）少なくとも前記ゲート絶縁膜を覆って有機半導体層を形成する工程、を有することを特徴とする有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法である。

前記ゲート絶縁膜に覆われる領域の疎水性となす代表的方法は、ＳＡＭを形成することである。

（１２）表面が疎水性有機化合物である基板に対して、親水性のゲート絶縁膜を用いる方法
（ａ）表面が疎水性の有機化合物である基板上にゲート電極を形成する工程、
（ｂ）前記ゲート電極を覆って親水性のゲート絶縁膜を形成する工程、
（ｃ）こうして準備された前記基板上に、ソース電極及びドレイン電極領域に、非水溶性の金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程、
（ｄ）前記金属のナノ微粒子を含有する層を金属層化する工程、
（ｅ）少なくとも前記ゲート絶縁膜を覆って有機半導体層を形成する工程、を有することを特徴とする有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法である。

尚。金属のナノ微粒子を含有する溶液の塗布法は、インクジェット法、マイクロディスペンス法、及び転写法などが代表的な例である。本発明の目的に、諸部分の形成に、これらの内の少なくとも一つを用いるのが、実際的である。

（１３）基板上に、有機半導体で構成されたチャネル部と、前記チャネル部に接した絶縁膜と、前記絶縁膜に接したゲート電極と、前記チャネル部で離間された１対のソース及びドレイン電極を有する有機薄膜トランジスタの製造方法であって、前記ソース及びドレイン電極の材料が金属ナノ微粒子であり、前記基板表面からのパタン露光により、前記１対のソース及びドレイン両電極のゲート電極側の端部および逆端部が設定されることを特徴とする有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（１４）前記チャネル部、前記絶縁膜、前記ゲート電極、前記ソース及びドレイン電極が印刷法により形成されることを特徴とする項目（１３）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（１５）前記１対のソース及びドレイン両電極のゲート電極側の端部を設定する為の前記露光工程は、
基板上部にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極を少なくとも覆ってゲート絶縁膜を形成する工程と、
少なくともソース及びドレイン電極に対応する領域を含んで金属ナノ微粒子溶液を印刷する工程と、
前記基板上面よりパタン露光し電極を作成する工程と、
前記露光後、ソース及びドレイン電極以外の部分の金属ナノ微粒子溶液を洗い流す工程と、
チャネル部を形成する為の有機半導体層を形成する工程を有することを特徴とする項目（１３）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（１６）前記基板表面からの露光光が、当該金属ナノ微粒子の光吸収波長であることを特徴とする項目（１３）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（１７）前記露光光がレーザー光であることを特徴とする項目（１３）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（１８）前記露光光がNd³⁺：YAGレーザー第２高長波であることを特徴とする項目（１３）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（１９）前記金属ナノ微粒子構造は、中心が金属であり、その金属を覆うように有機化合物が存在することを特徴とする項目（１３）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（２０）前記露光光を当該ゲート間の接続を乗り越えてソース及びドレイン電極を形成できる照射量に設定することを特徴とする項目（１３）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（２１）尚、上記の諸例では、基板全面にＳｉＯ_２膜或いは前記有機化合物膜が形成された形態を用いて説明した。しかし、本願発明の要点は、基板表面とこの上部に形成されたゲート絶縁膜表面の材質が異なり、液体に対する性質が異なることである。従って、ゲート電極の下部の材料は基本的に問わない。従って、ゲート絶縁膜とゲート絶縁膜以外の領域との液体に対する性質を異にさせるに当たっては、必ずしも、基板全面にＳｉＯ_２膜或いは前記有機化合物膜を形成する必要はなく、部分的に所望の特性の領域を形成しても、勿論良い。

次に、本発明の幾つかの実施例について具体的に説明する。本実施例において、使用したインクジェット印刷装置は、位置精度、描画線幅最小値共に２０μｍであったため、ゲート電極線幅は２０μｍとした。

（実施例１）
図１から図８は、基板裏面からの露光によりソース及びドレイン電極を形成する本例の製造工程順に示した装置の平面図及び断面図である。図１から図８の各図において、（ａ）は上面図、（ｂ）は図の（ａ）における線ＡＡ’での断面図である。以下、本願明細書における製造工程順に示した装置の上面図及び断面図では、各図の（ａ）を上面図、（ｂ）を断面図で示した。

透光性基板１として有機化合物であるポリエチレンテレフタレートを用い、インクジェット印刷法により金ナノ微粒子をトルエン溶液に分散させたものをインクとして線幅２０μｍのゲート電極形状を印刷し、１２０℃５分間過熱し金ゲート電極２を形成した（上面図：図１の（ａ）、断面図：図１の（ｂ））。作成したゲート電極の高さは、約１０μｍであった。当該金ナノ微粒子の金属核の粒径は３．５ｎｍであり、金属核の周りはブタンチオレートで覆っている。尚、図１の（ａ）の上面図における、金ゲート電極２は、Ｔ字型をし、且つ縦横の２つの部分に分けられたように描かれている。当該金ゲート電極２はこれらが一体としてゲート電極部を構成している。従って、Ｔ字型を一体として形成するか、少なくとも２つの部分で形成するかは任意であり、その製造方法にも適不適がある。本例のインクジェット印刷では、２つの部分に分けてスキャンして構成する方が適している。他方、例えば転写法などの場合は、Ｔ字型を一体として転写するのが得策である。以下の各上面図、例えば、図２の（ａ）、図３の（ａ）、図４の（ａ）、図５の（ａ）、図６の（ａ）（以下、全ての図番を例示しないが）などにおいても、同じ状況で、図面では２つの部分に分けられたように描かれている。

次に、ポリイミドの１０％Ｎ−メチルピロリドン溶液をインクジェット印刷法によりゲート絶縁膜形状を形成し、１５０℃２０分間熱処理を行いゲート絶縁膜３を必要部位に形成した(上面図：図２の（ａ）、断面図：図２（ｂ）)。ゲート絶縁膜３の膜厚は約１００ｎｍであった。又、位置ずれを考え、後から形成するソース／ドレイン電極の幅よりも２０μｍ大きめにパターニングした(上面図：図３の（ａ）、断面図：図３の（ｂ）)。その上から金属ナノ微粒子１０重量％トルエン溶液４をインクジェット法により印刷を行った。印刷パタ−ンは、２０μｍの印刷ずれを考慮して、ゲート絶縁膜より３０μｍ大きく形成した。感光性組成物膜厚は、約１５μｍであった。

基板裏面よりＮｄ^３＋：ＹＡＧレーザー第２高調波（５３２ｎｍ）５を用いて１２０秒間露光を行った(上面図：図４の（ａ）、断面図：図４の（ｂ）)。露光によって、金属ナノ微粒子が固化固着６してくるのが見て取れる（上面図：図５の（ａ）、断面図：図５の（ｂ））。その後、トルエンにより９０秒洗浄を行った。ゲート電極２を避けるように金属パタン（ソース及びドレイン電極）６が形成された(上面図：図６の(ａ)、断面図：図６（ｂ）)。金属パタン６の膜厚は約５μｍであった。この時点での、ゲート電極とソース及びドレイン電極の位置ずれは、０．５μｍとなっていた。

次に、ゲート電極と同様の金ナノ微粒子トルエン溶液を用いてインクジェット印刷法にて、配線７、配線８を印刷し１２０℃５分間加熱処理した（上面図：図７の（ａ）、断面図：図７（ｂ））。この時、配線の膜厚は０．５μｍであった。次に、ゲート電極２直上のソース電極６とドレイン電極６の間に有機半導体（Ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ−２、５−ｄｉｙｌ）Ｒｅｇｉｏｒｅｇｕｌａｒ）のクロロホルム５％溶液を用いインクジェット印刷法によりチャネル部９を印刷し、１８０℃２分間熱処理を行った（上面図：図８（ａ）、断面図：図８（ｂ））。チャネル部９の厚さは、１５μｍであった。

このトランジスタの移動度を求めたところ０．１ｃｍ^２／Ｖｓとなった。この値は、上下部両電極相互の位置ずれはないと考えられる有機薄膜トランジスタの特性である。

前記絶縁膜３、有機半導体層９の形成は、回転塗布によっても実施することが出来る。回転塗布法による有機薄膜トランジスタの移動度は同等であった。しかし、前述の印刷法は、回転塗布によって形成した場合と比較し、それぞれ溶液の使用量に無駄がなく有利である。

（実施例２）
本例は、実施例１と同様の方法により有機半導体トランジスタを２個（１９、２０）を形成した例である。図９、図１０に本例の上面図及び断面図を示す。各トランジスタの形成方法は前述の実施例１と同様であるが、本例の構成は、各トランジスタの形成後、一方の第１のトランジスタ１９のドレイン電極６と他方のトランジスタ２０の第２のゲート電極２を配線１０により結線している。図９に上面図、図１０に図９でのＡＡ’断面での断面図を示す。両トランジスタの性能は、まったく同じであり、性能ばらつきの無いトランジスタが作成できた。

（実施例３）
図１１から図１８に基板表面とゲート絶縁膜表面の水に対する接触角の差が大きい場合の有機半導体ＴＦＴの製造方法を示す。

実施例１と同様なポリエチレンテレフタレート基板１上に、アルミ膜１３をスパッタ形成する（上面図：図１１（ａ）、断面図：図１１（ｂ））。更に、上部にノボラック樹脂の２０重量％メチルアミルケトン溶液を印刷法により所望のゲート電極形状に塗布する（上面図：図１２（ａ）、断面図：図１２（ｂ））。ゲート寸法は、実施例１と同じとした。このノボラック樹脂パタンをマスクとして燐酸、硝酸、酢酸の水溶液を用いてアルミのウエットエッチングを行う（上面図：図１３（ａ）、断面図：図１３（ｂ））。続けて、アセトンによりノボラック樹脂を洗浄し、ゲートパタン１３を得た（上面図：図１４（ａ）、断面図：図１４（ｂ））。

次に、アルミパタン１３を陽極酸化し、表面にアルミ酸化物(アルミナ)膜１５を形成した（上面図：図１５（ａ）、断面図：図１５（ｂ））。アルミナ膜１５の膜厚は、１０ｎｍとした。この時点で、基板表面１の水に対する接触角は９０度、ゲート絶縁膜となるアルミナ膜１５の接触角は２５度となった。

続いて、実施例１のゲート作成と同様の金ナノ微粒子のトルエン溶液を用いてソース及びドレイン電極６を所望の位置に印刷法により形成した（上面図：図１６（ａ）、断面図：図１６（ｂ））。トルエン溶液を使用したため、ゲート絶縁膜であるアルミナ膜１５上には金属ナノ微粒子溶液は付着しなかった。上記ソース及びドレイン電極形成と同様の金属ナノ微粒子トルエン溶液の印刷により配線８を形成した（上面図：図１７（ａ）、断面図：図１７（ｂ））。１２０度５分間焼成した後のソース及びゲート電極６と配線８の膜厚は、約５μｍとなった。この時点での、ゲート電極とソース及びドレイン電極の位置ずれは、０．２μｍとなった。

次に、ゲート電極２直上のソース及びドレイン電極６の間に有機半導体（Ｐｏｌｙ（３−ｈｅｘｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ−２、５−ｄｉｙｌ）Ｒｅｇｉｏｒｅｇｕｌａｒ）のクロロホルム５％溶液を用いインクジェット印刷法によりチャネル部９を印刷し、１８０℃２分間熱処理を行った（上面図：図１８（ａ）、断面図：図１８（ｂ））。チャネル部９の厚さは、１５μｍであった。

このトランジスタの移動度を求めたところ０．１２ｃｍ^２／Ｖｓとなった。この値は、上下部両電極相互の位置ずれないと考えられる有機薄膜トランジスタの特性である。

（実施例４）
本実施例は、基板表面とゲート絶縁膜表面の水に対する接触角の差が３０度以下の場合での有機ＴＦＴ作成工程を示す。

基板１をセルローストリアセテートを用いることと、ゲート絶縁膜上にＳＡＭを形成する以外は基本的な製造工程は実施例３と同様である。セルローストリアセテート基板１上にゲート電極２を形成し（上面図：図１９(ａ)、断面図：図１９（ｂ））、ゲート絶縁膜１５を形成する（上面図：図２０（ａ）、断面図：図２０（ｂ））。この時点での基板１表面の水に対する接触角は５０度、ゲート絶縁膜となるアルミナ膜１５の接触角は２５度となっていた。次に、フッ素溶媒系に分散したＣＦ_３(ＣＦ_２)_７(ＣＨ)_２ＳｉＣｌ_３等に代表されるフッ化アルキル系シランカップリング剤溶液に上記基板を３０分間浸漬させ、アルミナ膜１５上にＳＡＭ膜１６を形成した（上面図：図２１（ａ）、断面図：図２１（ｂ））。この時点でのＳＡＭ膜１６の表面の水に対する接触角は１００度となった。
続いて、水溶性の金属ナノ微粒子（表面がクエン酸により保護されている）を用いる以外は実施例３と同様な手順でソース及びドレイン電極６の形成（上面図：図２２（ａ）、断面図：図２２（ｂ））、配線８の形成（上面図：図２３（ａ）、断面図：図２３（ｂ））、有機半導体膜の形成を行った（上面図：図２４（ａ）、断面図：図２４（ｂ））。このトランジスタの、ゲート電極と、ソース及びドレイン電極の位置ずれは０．２μｍとなった。

このトランジスタの移動度を計測したところ０．０９ｃｍ^２／Ｖｓとなった。印刷工程のみで作製した有機薄膜トランジスタの性能は、各部位の位置ずれなく作製した有機薄膜トランジスタと比較し同等の結果が得られた。

（実施例５）
本実施例は、基板表面とゲート絶縁膜表面の水に対する接触角の差が３０度以下の場合での基板表面処理を行う有機ＴＦＴ作成工程を示す。

基板１を石英を用いることと、有機薄膜により基板表面処理を行う以外は基本的な製造工程は実施例３と同様である。石英基板１上に回転塗布によりエポキシ化ポリブタジエンの０．０５重量％キシレン溶液を塗布し、２００度１０分間熱処理を行う。膜厚約０．５ｎｍの有機薄膜１２を得た（上面図：図２５(ａ)、断面図：図２５（ｂ））。この後の工程は実施例３と同様の工程とした。すなわち、ゲート電極２を形成し（上面図：図２６(ａ)、断面図：図２６（ｂ））、ゲート絶縁膜１５を形成する（上面図：図２７（ａ）、断面図：図２７（ｂ））。この時点での基板１表面の水に対する接触角は９０度、ゲート絶縁膜となるアルミナ膜１５の接触角は２５度となっていた。続いて、実施例３と同様な手順でソース及びドレイン電極６の形成（上面図：図２８（ａ）、断面図：図２８（ｂ））、配線８の形成（上面図：図２９（ａ）、断面図：図２９（ｂ））、有機半導体膜の形成を行った（上面図：図３０（ａ）、断面図：図３０（ｂ））。このトランジスタの、ゲート電極とソース及びドレイン電極の位置ずれは、０．３μｍとなった。

このトランジスタの移動度を計測したところ０．０９ｃｍ^２／Ｖｓとなった。印刷工程のみで作製した有機薄膜トランジスタの性能は、各部位の位置ずれなく作製した有機薄膜トランジスタと比較し同等の結果が得られた。

上記実施例１〜５は、コスト及び性能の両面で特に高性能であった代表的な諸例を示した。以下に、その他上記実施例の材料の変更等を行った諸例を説明する。

＜基板について＞
実施例１における透光性基板を珪素化合物であるガラス基板とする以外は、全て実施例１と同様に行い有機薄膜トランジスタを形成した。このトランジスタの移動度は、プラスチック基板と同等な０．１１ｃｍ^２／Ｖｓであった。

上記透光性絶縁膜材料として、ポリイミド誘導体、ベンゾシクロブテン誘導体、フォトアクリル誘導体、ポリスチレン誘導体、ポリビニルフェノール誘導体、ポリエステル誘導体、ポリカーボネイト誘導体、ポリエステル誘導体、ポリ酢酸ビニル誘導体、ポリウレタン誘導体、ポリスルフォン誘導体、アクリレート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などを用いても同様な効果を得ることが出来る。

＜導電性材料について＞実施例１における金ナノ微粒子を銀ナノ微粒子に代える以外はすべて実施例１と同様に行いトランジスタを形成した。このトランジスタの移動度は０．０８ｃｍ^２／Ｖｓであった。白金ナノ微粒子を用いた場合、移動度は０．１ｃｍ^２／Ｖｓ、銅ナノ微粒子の場合、移動度は０．０８ｃｍ^２／Ｖｓとなり、金ナノ微粒子使用時と同等の性能となった。前記各種材料において、例えば金と銀の仕事関数の差による特性上の差異はあるが、十分本願発明の目的を達成することが出来る。これらの材料中、金ナノ微粒子は、性能上、或いは合成の容易さ、コスト、更には保存安定性の諸側面から、最も有利な材料である。

上記導電性材料の溶媒として、有機溶媒としては、メチルアミルケトン、乳酸エチル、シクロヘキサノン、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ー１−モノメチルエーテルー２−アセタート等の感光性組成物溶剤や、ジエチルエーテル、アセトン、テトラヒドロフラン等のエーテル類、トルエン、クロロホルムなどを用いることが出来る。

＜有機半導体材料について＞
実施例１の金ナノ微粒子溶液を、例えばエメラルディン塩をドープしたポリアニリン溶液に代える以外はすべて実施例１と同様に行い、トランジスタを形成した。このトランジスタの移動度は０．１０ｃｍ^２／Ｖｓであった。こうした例も、十分本願発明の目的を達することが出来た。

又、実施例１の有機半導体Ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）/ｐｏｌｙ（ｓ，３−ｄｉｈｙｄｒｏｔｈｉｅｎｏ−［３，４−ｂ］−１，４−ｄｉｏｘｉｎ）の１．３ｗｔ％水溶液を用いてトランジスタを形成した。このトランジスタの移動度は０．０８８ｃｍ^２／Ｖｓであった。この例はコスト的には若干有利である。

上記有機半導体材料として、ペンタセンなどのポリアセン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリエチレンビニレン誘導体、ポリピロール誘導体、ポリイソチアナフテン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリジアセチレン誘導体、ポリアズレン誘導体、ポリピレン誘導体、ポリカルバゾール誘導体、ポリセレノフェン誘導体、ポリベンゾフラン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリインドール誘導体、ポリピリダジン誘導体、金属フタロシアニン誘導体、フラーレン誘導体、又、これらの繰り返し単位を２種類以上混合したポリマーもしくはオリゴマーなどを用いても同様の効果を得ることが出来る。

＜絶縁膜について＞実施例１の絶縁膜をエポキシ化ポリブタジエンの０．５％キシレン溶液を用いた場合、移動度は０．１１ｃｍ^２／Ｖｓであった。この値は、実施例１の値とほぼ同等である。本例は、コスト的には若干有利である。

又、絶縁膜をポリヒドロキシスチレンの２％メチルアミルケトン溶液を用いた場合の移動度は０．１１ｃｍ^２／Ｖｓであり、本発明の目的を達することが出来る。本例のポリヒドロキシスチレンは安価であり、安全溶剤のメチルアミルケトンが使用できるメリットがある。

＜ゲート及びゲート絶縁膜＞
ゲート材料としてはアルミの例を示したが、このゲート材料を金、白金、銅などの貴金属材料を用いると、ゲート絶縁膜にチオール化合物やアミノ化合物、カルボン酸化合物がＳＡＭ材料として使用できる。ゲート電極に金、ゲート絶縁膜としてドデカンチオールを使用した場合、トランジスタの移動度は、０．１１ｃｍ^２／Ｖｓであった。こうした例も、十分本願発明の目的を達することが出来た。

＜第２の形態の各種工程の組み合わせ＞
前述したように、本願発明の第２の形態は、ゲート絶縁膜の液体に対する性質と基板表面の液体に対する性質及びソース／ドレイン電極用金属材料の溶液の性質について、各種の組み合わせを用いて実施することが出来る。表１はそれらの組み合わせをまとめたもので、これらについても十分本願発明の効果を売ることができる。

これらの各種工程の主なものを列挙すると、次の通りである。

（１）第２の形態の基本は次の通りである。この工程を基本にして説明する。
（ａ）基板上にゲート電極を形成する工程、
（ｂ）前記ゲート電極を覆ってゲート絶縁膜を形成する工程、
（ｃ）こうして準備された前記基板上に、ソース電極及びドレイン電極領域に、金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程、
（ｄ）前記金属のナノ微粒子を含有する層を固化する工程、
（ｅ）少なくとも前記ゲート絶縁膜を覆って有機半導体層を形成する工程、を有し、且つ
（ｆ）前記ソース電極及びドレイン電極領域と当該ソース電極及びドレイン電極領域以外の領域の性質が、親水性と疎水性に関して、相互に相反する性質の状態を実現して後、前記金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程を実施し、
（ｇ）前記金属のナノ微粒子を含有する層を形成するに際し、前記基板表面が親水性の場合は、水溶性の金属のナノ微粒子溶液を、前記基板表面が疎水性の場合は、非水溶性の金属のナノ微粒子溶液を、用いることを特徴とする有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（２）前記疎水性と前記親水性との各領域の表面の性質の差が、前記各領域における、水による接触角の差が３０度以上であることを特徴とする前記項目（１）の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（３）表面がＳｉＯ_２である基板を用い、且つゲート絶縁膜に覆われる領域以外を疎水性とする方法
（ａ）表面がＳｉＯ_２である基板上にゲート電極を形成する工程、
（ｂ）前記ゲート電極を覆ってゲート絶縁膜を形成する工程、
（ｃ）前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域の前記ＳｉＯ_２膜を疎水性となす工程、
（ｄ）こうして準備された前記基板上に、ソース電極及びドレイン電極領域に、非水溶性の金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程、
（ｆ）少なくとも前記ゲート絶縁膜を覆って有機半導体層を形成する工程、を有することを特徴とする前記項目（１）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（４）前記ＳｉＯ_２膜の疎水性処理後の特性が、前記ゲート絶縁膜に覆われる領域の水による接触角と前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の前記ＳｉＯ_２膜における水による接触角の差が、３０度以上であることを特徴とする前記項目（２）の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（５）表面がＳｉＯ_２である基板を用い、且つゲート絶縁膜に覆われる領域以外を疎水性有機薄膜とする方法
（ａ）前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域の前記ＳｉＯ_２膜を疎水性となす工程は、前記ＳｉＯ_２膜の当該領域に疎水性の有機物薄膜を形成する工程であることを特徴とする前記項目（２）の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（６）前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域の前記ＳｉＯ_２膜を疎水性となす工程は、前記ＳｉＯ_２膜の当該領域に自己組織化膜（Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）を形成する工程であることを特徴とする前記項目（２）の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（７）前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域の前記ＳｉＯ_２膜を疎水性となす工程が、基板上にゲート電極を形成する工程の前に、前記基板にＳＡＭ膜を形成する工程を有し、且つ前記ソース電極及びドレイン電極領域に、金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程が印刷法によることを特徴とする前記項目（２）の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（８）前記ＳｉＯ_２膜の当該領域に自己組織化膜（Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）を形成する工程が、印刷法によることを特徴とする前記項目（２）の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（９）基板表面が親水性有機化合物層であり、且つゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域を疎水性となす方法
（ａ）表面が親水性の有機物薄膜である基板上にゲート電極を形成する工程、
（ｂ）前記ゲート電極を覆ってゲート絶縁膜を形成する工程、
（ｃ）前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域を疎水性となす工程、
（ｄ）こうして準備された前記基板上に、ソース電極及びドレイン電極領域に、非水溶性の金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程、
（ｅ）前記金属のナノ微粒子を含有する層を固化する工程、
（ｆ）少なくとも前記ゲート絶縁膜を覆って有機半導体層を形成する工程、を有することを特徴とする前記項目（１）の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（１０）前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域に、疎水性となす工程は、前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域に、疎水性有機物薄膜を形成することであることを特徴とする前記項目（９）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（１１）本例は親水性有機化合物層と疎水性のＳＡＭ膜を用いる方法である。

前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域に、疎水性となす工程が、前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域に、自己組織化膜（Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）を形成することであることを特徴とする前記項目（３）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（１２）本例は、親水性有機化合物層表面の基板と疎水性ゲート絶縁膜を用いる方法である。
（ａ）表面が親水性の有機物薄膜である基板上にゲート電極を形成する工程、
（ｂ）前記ゲート電極を覆ってゲート絶縁膜を形成する工程、
（ｃ）前記ゲート絶縁膜に覆われる領域を疎水性となす工程、
（ｄ）こうして準備された前記基板上に、ソース電極及びドレイン電極領域に、水溶性の金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程、
（ｅ）前記金属のナノ微粒子を含有する層を固化する工程、
（ｆ）少なくとも前記ゲート絶縁膜を覆って有機半導体層を形成する工程、を有することを特徴とする前記項目（１）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

（１３）本例は、疎水性有機化合物層表面の基板に親水性のゲート絶縁膜を用いる方法である。
（ａ）表面が疎水性の有機化合物である基板上にゲート電極を形成する工程、
（ｂ）前記ゲート電極を覆って親水性のゲート絶縁膜を形成する工程、
（ｃ）こうして準備された前記基板上に、ソース電極及びドレイン電極領域に、非水溶性の金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程、
（ｄ）前記金属のナノ微粒子を含有する層を固化する工程、
（ｅ）少なくとも前記ゲート絶縁膜を覆って有機半導体層を形成する工程、を有することを特徴とする請求項７に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法である。

（１４）本例は、前記金属のナノ微粒子を含有する層を固化する工程が、前記基板のゲート電極の搭載された面上からの露光による前記項目（１）に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法である。

以上、本発明の基本的諸形態を説明した。本発明によれば、有機半導体製造工程において、次のような利点を有する。（１）印刷法により必要面積に必要材料を描き、（２）下部電極と上部電極の位置合わせの必要な部位は、下部電極と上部電極を自己整合して位置合せして作成する。この為、印刷法を用いて、絶縁膜を介して下部電極と上部電極が正確に位置合せされた電極基板を形成できる。本発明の印刷法を用いれば最小限の面積に必要材料を用いるだけですみ、加えてフォトマスクやレジストリソグラフィ工程が必要なく、スルーホール作成などのエッチング工程などが必要ない。従って、製造コストが大幅に削減できる。

本発明においては、すべての工程が低温形成できるため、基板がプラスチックなどのフレキシブルで、熱によって変形しえる熱可塑性を有する材質で形成されている場合にも、上部配線／電極を下部電極に対して自己整合して形成できる。このような基板を用いたフレキシブルな電子ペーパーのようなディスプレイを作る基板に好適である。

（実施例６）
本実施例では、本発明を具体的なｍ行ｎ列アクティブマトリクス型薄膜トランジスタ基板およびその製法を説明する。本実施例の各工程を図３１Ａから図３４Ｂを用いて説明する。ｍ行ｎ列アクティブマトリクス型薄膜トランジスタ基板とは、下部電極の少なくとも一部をなすｍ本のゲート電極配線と、上部電極の少なくとも一部をなすｎ本の信号配線の交差部に形成されたｍ×ｎ個の薄膜トランジスタからなる。基本的な作成手順は実施例３と同じである。

図３１Ａは、基板１に下部電極２−１、２−２、及び２−３が形成された状態を示す平面図である。隣接配置された開口を有するリング状のｎ個の矩形が互いに少なくとも１ヶ所以上の接続部１７（本例では２ヶ所）で接続されたｍ本のゲート配線／電極２が、間隙１８を介して互いに近接配置される（上面図：図３１Ａ、断面図：図３１Ｂ）。即ち、符号２−１、２−２、及び２−３がゲート配線／電極２の領域である。このゲート配線／電極は、図では３本が具体的に図示されているが、左側周縁部の符号で示したように、ｍ本が準備されている。各ゲート配線／電極２の領域には、符号３０−３４で示される開口が設けられている。開口は、図では具体的に４つが示されるが、右側周縁部に符号で示したように、ｎ個設けられている。この開口３０−３４を構成するゲート配線／電極部はリング状の矩形４０、４１、４２、４３、４４をなす。そして、これらのリング状の矩形は、隣りあう矩形が相互に微細は接続部１７で接続されている。本例では、この接続部は２箇所である。更に多くの接続部を設けることが出来る。

更に、こうした構成のゲート配線／電極２−１、２−２、２−３が、間隙１８を介して配置されている。図では、３本のゲート配線／電極部が示されるが、前述のように、ｍ本設けられる。特に、間隙１８の幅ｂと、個々の接続部１７の幅ａを、リング状の開口を有する矩形同士の間隙ｃ以下にすると、この間隙ｃに導電性材料溶液を塗布焼成して、信号配線／ドレイン電極として機能するｎ本の上部電極２３を、接続部１７上の親水領域を乗り越えて下部電極に連続して自己整合した直線形状に形成できる。間隙１８に導電性材料溶液が浸透して、上部電極２３同士がショートすることもない。

尚、図３１Ｂは、図３１Ａでの線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。基板１上に下部電極２、これを覆ってゲート絶縁膜３が形成されている。

図３３Ａは、図３１Ａの状態にソース、ドレイン電極２３、２４、及び有機半導体層９を設けた状態を示す平面図である。尚、図では３×５設けられた各トタンジスタのソース、ドレイン電極２３、２４、及び有機半導体層９に対して、一つの符号で、まとめて示す。図３３Ｂは、図３３Ｂの線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。本実施例では、下部電極２−１、２−２、２−３の一部として、一体形成された端子形成用下部電極２１が、ｍ本のゲート配線／電極の外周を取り囲むように配置される。端子形成用下部電極２１より外側の基板１の端部に、上部電極２３が形成されるのを防止するには、この部分にシールマスクを貼り付けて、上部電極２３形成後に剥がせば良い。又、本実施例では、端子形成用下部電極２１の信号端子部２２の幅を上部電極幅ｃよりも大きく取った。これは、単に上部電極端子の面積を大きくして、後述する信号回路との接触抵抗を下げるためばかりでなく、比較的長い信号配線２３を導電性材料溶液で塗布形成するためのインク溜めに利用するためである。即ち、信号配線２３形成用に幅ｃの間隙に沿って滴下した導電性材料溶液が多過ぎる場合は、この信号端子部２２に導電性材料溶液が流れ込み、又、少な過ぎる場合は、この信号端子２２から導電性材料溶液が供給され、適量の導電性材料溶液で上部電極２３が形成されるように作用する（上面図：図３２Ａ、断面図：図３２Ｂ）。この電極基板上に、半導体膜９を実施例３と同様の方法、同様な材料で形成して、ｍ本のゲート配線２とｎ本の信号配線２３の交差部にｍ×ｎ個の薄膜トランジスタが形成される（上面図：図３３Ａ、断面図：図３３Ｂ）。さらにこの上に、保護膜２６を形成する。このとき、スルーホール２５を形成し、配線を行う。このようにして、自己整合配置されたアクティブマトリクス型薄膜トランジスタ基板を形成できる（上面図：図３４Ａ、断面図：図３４Ｂ）。このようにして、トランジスタのマトリックスを作成し、それぞれのトランジスタの性能を比較したところ、ばらつきが無く、まったく同じ性能のものが作成できたことが分かった。

図１は、本発明の実施例１のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図２は、本発明の実施例１のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図３は、本発明の実施例１のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図４は、本発明の実施例１のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図５は、本発明の実施例１のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図６は、本発明の実施例１のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図７は、本発明の実施例１のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図８は、本発明の実施例１のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図９は、本発明の実施例２のトランジスタを有する半導体装置の製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図１０は、本発明の実施例２のトランジスタを有する半導体装置の製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図１１は、本発明の実施例３のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図１２は、本発明の実施例３のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図１３は、本発明の実施例３のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図１４は、本発明の実施例３のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図１５は、本発明の実施例３のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図１６は、本発明の実施例３のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図１７は、本発明の実施例３のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図１８は、本発明の実施例３のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図１９は、本発明の実施例４のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図２０は、本発明の実施例４のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図２１は、本発明の実施例４のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図２２は、本発明の実施例４のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図２３は、本発明の実施例４のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図２４は、本発明の実施例４のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図２５は、本発明の実施例５のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図２６は、本発明の実施例５のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図２７は、本発明の実施例５のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図２８は、本発明の実施例５のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図２９は、本発明の実施例５のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図３０は、本発明の実施例５のトランジスタの製造工程順に示した平面図及び断面図である。 図３１Ａは、本発明の実施例６のトランジスタの製造工程順に示した平面図である。 図３１Ｂは、本発明の実施例６のトランジスタの製造工程順に示した部分断面図である。 図３２Ａは、本発明の実施例６のトランジスタの製造工程順に示した平面図である。 図３２Ｂは、本発明の実施例６のトランジスタの製造工程順に示した部分断面図である。 図３３Ａは、本発明の実施例６のトランジスタの製造工程順に示した平面図である。 図３３Ｂは、本発明の実施例６のトランジスタの製造工程順に示した部分断面図である。 図３４Ａは、本発明の実施例６のトランジスタの製造工程順に示した平面図である。 図３４Ｂは、本発明の実施例６のトランジスタの製造工程順に示した部分断面図である。

符号の説明

１…基板、２…下部電極、ゲート配線／電極、３…ゲート絶縁膜、４…導電性材料溶液、５…露光光、６…上部電極、ソース及びドレイン電極、７…配線、８…配線、９…有機半導体、１０…配線、１１…保護膜、パッシベーション膜、１２…有機高分子薄膜、１３…アルミニウム、１４…高分子材料、１５…酸化アルミニウム、アルミナ、１６…自己組織化膜（ＳＡＭ膜）、１７…ゲート配線の接続部、１８…隣接するゲート配線／電極間の間隙、１９…有機薄膜トランジスタ、２０…有機薄膜トランジスタ、２１…信号端子形成用下部電極、２２…信号端子、２３…ソース電極、２４…ドレイン電極、２５…スルーホール、２６…保護膜。

Claims (20)

1. 不透光性ゲート電極とこの上部にゲート絶縁膜とを少なくとも有する透光性基板を準備する工程、
   前記準備された透光性基板に、ソース電極及びドレイン電極用導電層として、金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程、
   前記透光性基板の前記不透光性ゲート電極が搭載されない面側より、露光する工程、
   前記露光後、前記金属のナノ微粒子を含有する層における、前記ソース電極及びドレイン電極以外の部分を洗い流す工程、
   チャネル部を形成する有機半導体層を形成する工程、を有することを特徴とする有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
2. 前記金属のナノ微粒子を含有する層が、印刷法により形成されることを特徴とする請求項１に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
3. チャネル部を有する前記有機半導体層、及び透光性基板上に形成された前記ゲート絶縁膜及び前記不透光性ゲート電極の各々が、印刷法によって形成されることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
4. 不透光性ゲート電極とこの上部にゲート絶縁膜とを少なくとも有する前記透光性基板が、
   透光性基板上部に、不透光性ゲート電極を形成する工程、
   前記不透光性ゲート電極を少なくとも覆って、ゲート絶縁膜を形成する工程、を有して形成されることを特徴とする請求項１に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
5. 前記透光性基板が、フレキシブルな基板であることを特徴とする請求項１に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
6. 前記透光性基板からの露光光が、当該金属のナノ微粒子の光吸収波長であることを特徴とする請求項１に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
7. 基板上にゲート電極を形成する工程、
   前記ゲート電極を覆ってゲート絶縁膜を形成する工程、
   こうして準備された前記基板上に、ソース電極及びドレイン電極領域に、金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程、
   前記金属のナノ微粒子を含有する層を固化する工程、
   少なくとも前記ゲート絶縁膜を覆って有機半導体層を形成する工程、を有し、且つ
   前記ソース電極及びドレイン電極領域と当該ソース電極及びドレイン電極領域以外の領域の性質が、親水性と疎水性に関して、相互に相反する性質の状態を実現して後、前記金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程を実施し、
   前記金属のナノ微粒子を含有する層を形成するに際し、前記基板表面が親水性の場合は、水溶性の金属のナノ微粒子溶液を、前記基板表面が疎水性の場合は、非水溶性の金属のナノ微粒子溶液を、用いることを特徴とする有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
8. 前記疎水性と前記親水性との各領域の表面の性質の差が、前記各領域における、水による接触角の差が３０度以上であることを特徴とする請求項７に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
9. 表面がＳｉＯ_２である基板上にゲート電極を形成する工程、
   前記ゲート電極を覆ってゲート絶縁膜を形成する工程、
   前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域の前記ＳｉＯ_２膜を疎水性となす工程、
   こうして準備された前記基板上に、ソース電極及びドレイン電極領域に、非水溶性の金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程、
   少なくとも前記ゲート絶縁膜を覆って有機半導体層を形成する工程、を有することを特徴とする請求項７に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
10. 前記ＳｉＯ_２膜の疎水性処理後の特性が、前記ゲート絶縁膜に覆われる領域の水による接触角と前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の前記ＳｉＯ_２膜における水による接触角の差が、３０度以上であることを特徴とする請求項９に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
11. 前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域の前記ＳｉＯ_２膜を疎水性となす工程は、前記ＳｉＯ_２膜の当該領域に疎水性の有機物薄膜を形成する工程であることを特徴とする請求項８に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
12. 前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域の前記ＳｉＯ_２膜を疎水性となす工程は、前記ＳｉＯ_２膜の当該領域に自己組織化膜（Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）を形成する工程であることを特徴とする請求項８に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
13. 前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域の前記ＳｉＯ_２膜を疎水性となす工程が、
    基板上にゲート電極を形成する工程の前に、前記基板にＳＡＭ膜を形成する工程を有し、
    且つ前記ソース電極及びドレイン電極領域に、金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程が印刷法によることを特徴とする請求項８に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
14. 前記ＳｉＯ_２膜の当該領域に自己組織化膜（Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）を形成する工程が、印刷法によることを特徴とする請求項１２に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
15. 表面が親水性の有機物薄膜である基板上にゲート電極を形成する工程、
    前記ゲート電極を覆ってゲート絶縁膜を形成する工程、
    前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域を疎水性となす工程、
    こうして準備された前記基板上に、ソース電極及びドレイン電極領域に、非水溶性の金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程、
    前記金属のナノ微粒子を含有する層を固化する工程、
    少なくとも前記ゲート絶縁膜を覆って有機半導体層を形成する工程、を有することを特徴とする請求項７に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
16. 前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域に、疎水性となす工程は、前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域に、疎水性有機物薄膜を形成することであることを特徴とする請求項１５に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
17. 前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域に、疎水性となす工程は、前記ゲート絶縁膜に覆われる領域以外の領域に、自己組織化膜（Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）を形成することであることを特徴とする請求項１５に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
18. 表面が親水性の有機物薄膜である基板上にゲート電極を形成する工程、
    前記ゲート電極を覆ってゲート絶縁膜を形成する工程、
    前記ゲート絶縁膜に覆われる領域を疎水性となす工程、
    こうして準備された前記基板上に、ソース電極及びドレイン電極領域に、水溶性の金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程、
    前記金属のナノ微粒子を含有する層を固化する工程、
    少なくとも前記ゲート絶縁膜を覆って有機半導体層を形成する工程、を有することを特徴とする請求項７に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
19. 表面が疎水性の有機化合物である基板上にゲート電極を形成する工程、
    前記ゲート電極を覆って親水性のゲート絶縁膜を形成する工程、
    こうして準備された前記基板上に、ソース電極及びドレイン電極領域に、非水溶性の金属のナノ微粒子を含有する層を形成する工程、
    前記金属のナノ微粒子を含有する層を固化する工程、
    少なくとも前記ゲート絶縁膜を覆って有機半導体層を形成する工程、を有することを特徴とする請求項７に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。
20. 前記金属のナノ微粒子を含有する層を固化する工程が、前記基板のゲート電極の搭載された面上からの露光によることを特徴とする請求項７に記載の有機半導体膜を有する半導体装置の製造方法。

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