JP2010129742A - Electronic device and method of manufacturing the same - Google Patents

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桂 平井
Makoto Honda
本田  誠
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic device which can be manufactured by application process (printing and IJ), which does not have abnormal electric discharge by electromagnetic wave irradiation, which has high production efficiency and production stability, and which improves carrier mobility and on/off ratio, and the method of manufacturing the same. <P>SOLUTION: There is provided the method of manufacturing an electronic device which converts a thermal conversion material into a function material using heat generated by a substance having an ability to absorb an electromagnetic wave by having an electrode on a substrate, arranging a thermal conversion material or an area including the thermal conversion material and the substance which is adjacent to or close to the thermal conversion material or the area including the thermal conversion material and which has the ability to absorb the electromagnetic wave or an area including the substance having the ability to absorb the electromagnetic wave on a portion at least, and performing irradiation with the electromagnetic wave. In the method of manufacturing the electronic device, all angles formed by the side of the electrode are larger than 90° and smaller than 180° or are curved surfaces. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電磁波吸収能を持つ物質を用いて、電極及び絶縁層、半導体層等の各種機能膜を形成する電子デバイスの製造方法及びその製造方法により得られる電子デバイスに関し、より詳しくは、塗布プロセス(印刷やIJ)により製造が可能であって、電磁波照射による異常放電がなく、同時に電極形成、半導体形成工程の1工程化ができる生産効率及び生産安定性の高い電子デバイスの製造方法及びその製造方法により得られる電子デバイスに関する。   The present invention relates to an electronic device manufacturing method for forming various functional films such as an electrode, an insulating layer, and a semiconductor layer using a substance having an electromagnetic wave absorbing ability, and an electronic device obtained by the manufacturing method. A manufacturing method of an electronic device that can be manufactured by a process (printing or IJ), has no abnormal discharge due to electromagnetic wave irradiation, and can simultaneously form an electrode and a semiconductor forming process, and has high production efficiency and stability. The present invention relates to an electronic device obtained by a manufacturing method.

近年の情報端末の急速な小型化に伴い、それに搭載されるプリント配線板の配線ピッチの狭小化も進み、具体的には、半導体内回路のファイン化に伴い、プリント配線板上に形成される回路パターンの最小線幅、膜厚もますます狭くなっている。   Along with the rapid miniaturization of information terminals in recent years, the wiring pitch of the printed wiring board mounted on the information terminal has also been reduced. Specifically, it is formed on the printed wiring board as the circuit in the semiconductor becomes finer. The minimum line width and film thickness of circuit patterns are becoming increasingly narrower.

このような状況の中、特開2002−324966号公報には、平均粒径数nm〜数100nmの金属超微粒子をインクジェット法で基板上にパターン印刷し、該回路パターンを、200℃以上の温度で焼成し、導電性回路パターンを得る方法が開示されている。   Under such circumstances, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-324966 discloses pattern printing of ultrafine metal particles having an average particle diameter of several nanometers to several hundred nanometers on a substrate by an inkjet method, and the circuit pattern is heated to a temperature of 200 ° C. or higher. Discloses a method of obtaining a conductive circuit pattern by baking.

また、特開2006−32326号公報には、平均粒径1〜40nm金属超微粒子を溶媒に分散した溶液を、基板上にスピンコートまたはスプレーコートによって均一塗膜を形成し400〜900℃で焼成して、薄膜電極及び薄膜素子(例えば誘電体素子)を得る方法が開示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2006-32326 discloses a solution in which ultrafine metal particles having an average particle diameter of 1 to 40 nm are dispersed in a solvent, and a uniform coating film is formed on a substrate by spin coating or spray coating, followed by baking at 400 to 900 ° C. Thus, a method for obtaining a thin film electrode and a thin film element (for example, a dielectric element) is disclosed.

しかし、これらの方法は比較的低温な焼成ではあるが、ガラス転移温度、融解温度が低いプラスチック基板を用いようとすると、さらに低温での焼成が求められるため、実際には高い導電性や目的の素子特性を得ることはできなかった。   However, although these methods are firing at a relatively low temperature, if a plastic substrate having a low glass transition temperature and a low melting temperature is used, firing at a lower temperature is required. Element characteristics could not be obtained.

また、特開2004−55363号公報には、このような耐熱性の低い基板上に薄膜導電性層を得る方法として、平均粒径1〜20nmの特定金属化合物ナノ粒子を含有するコロイド分散物を、インクジェット法により描画し、赤外光または紫外光から選ばれたいずれかのレーザを用いて焼成する方法が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-55363 discloses a colloidal dispersion containing specific metal compound nanoparticles having an average particle diameter of 1 to 20 nm as a method for obtaining a thin film conductive layer on such a substrate having low heat resistance. A method of drawing by an ink jet method and baking using any laser selected from infrared light and ultraviolet light is disclosed.

この方法は、耐熱性の低い基板に対して効果的な方法ではあるが、ビーム径が10〜数十μmのレーザを走査するため、実際にパターン化した電極を焼成しようとすると、長い時間を要すること、表面抵抗が数百Ω/□程度までしか抵抗が下がらないこと、また、金属酸化物からなる透明導電膜についての記載はあるが、微細な金属パターンにいての焼成については詳細な記載がされていない。   This method is an effective method for a substrate having low heat resistance. However, since a laser having a beam diameter of 10 to several tens of μm is scanned, it takes a long time to fire an actually patterned electrode. In other words, there is a description about a transparent conductive film made of a metal oxide, but the detailed description about firing in a fine metal pattern is that the surface resistance is reduced to only about several hundred Ω / □. Has not been.

また、特開2005−294053号公報には、マイクロ波を用いた焼成方法も開示されており、この方法は熱分解性を有し、かつ、高周波電磁波を吸収する粒子を、各種基板上に表面塗布を行った後に、高周波電磁波照射を行うことで、熱分解性粒子を選択的に加熱し、分解、融着することで低抵抗な金属パターンが得られるものである。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-294053 also discloses a baking method using microwaves, and this method has a thermal degradability and particles that absorb high-frequency electromagnetic waves on various substrates. After application, high-frequency electromagnetic wave irradiation is performed, whereby the thermally decomposable particles are selectively heated, decomposed, and fused to obtain a low-resistance metal pattern.

しかも、高周波電磁波を吸収する粒子自身が分解して金属となることから、電磁波吸収能が消失し自発的に加熱が終了する利点がある。   And since the particle | grains which absorb a high frequency electromagnetic wave itself decompose | disassemble and become a metal, there exists an advantage which electromagnetic wave absorption capability lose | disappears and a heating is complete | finished spontaneously.

しかしながら、この方法で効率よく導電性パターンを作製するためには、高い電磁波吸収能(誘電損失)と低い分解温度の両方を併せ持つ材料を選択する必要があり、実質的には、高い誘電損失と低温分解(還元反応)性を持つ酸化銀、窒化銀、ハロゲン化銀を用いなければ効率が低く、中でも高い誘電損失を持つ酸化銀を用いないと実用可能な導電率を得ることは難しかった。   However, in order to efficiently produce a conductive pattern by this method, it is necessary to select a material having both high electromagnetic wave absorption capability (dielectric loss) and low decomposition temperature. The efficiency is low unless silver oxide, silver nitride, and silver halide having low temperature decomposition (reduction reaction) properties are used, and it is difficult to obtain a practical conductivity unless silver oxide having high dielectric loss is used.

また、一方で、マイクロ波照射時に放電現象がおこり、結果的にマイクロ波照射が行われる部位での熱暴走がおこり、照射部位に亀裂が発生する等の問題点が指摘されていた。   On the other hand, it has been pointed out that a discharge phenomenon occurs at the time of microwave irradiation, resulting in thermal runaway at a portion where microwave irradiation is performed, and a crack is generated at the irradiated portion.

それに対して、例えば、導電性発泡シートを塗膜の下に敷くことで放電を電磁波照射時の放電を防止する(例えば、特許文献1参照。)、また、透明導電性膜の表面に、酸化チタンの微粒子のペーストを塗布して酸化チタン粒子集合体薄膜を設け、導電体の上側に、酸化チタン粒子集合体薄膜側が下になるような姿勢で載置してマイクロ波を照射して放電を防止する(例えば、特許文献2参照。)等の技術がある。   On the other hand, for example, a conductive foam sheet is laid under the coating to prevent discharge during electromagnetic wave irradiation (see, for example, Patent Document 1), and the surface of the transparent conductive film is oxidized. A titanium oxide particle aggregate thin film is applied by applying a titanium fine particle paste, placed on the conductor in such a position that the titanium oxide particle aggregate thin film side is down, and is irradiated with microwaves to discharge. There is a technique for preventing (see, for example, Patent Document 2).

しかしながら、上記特許文献1及び2に記載の導電性薄膜前駆体からの放電をアースする目的で、導電体を導電性薄膜前駆体に直接密着させる必要があり、密着性が保たれないとアースできなくなり放電するという問題点があった。   However, for the purpose of grounding the discharge from the conductive thin film precursors described in Patent Documents 1 and 2, it is necessary to bring the conductor into direct contact with the conductive thin film precursor. There was a problem that it was discharged.

さらにまた、マイクロ波照射の対象物の損失係数に応じて出力調整することで放電を防止するという技術が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。   Furthermore, a technique is disclosed in which discharge is prevented by adjusting the output according to the loss coefficient of an object to be irradiated with microwaves (see, for example, Patent Document 3).

しかしながら、高温に昇温した場合、マイクロ波の出力が上げられなくなる場合があり、また、高温が必要な導電層の形成には出力調整のみでは所定温度まで昇温できないという問題点があった。
特開2001−91126号公報 特開2006−60064号公報 特開2001−54730号公報
However, when the temperature is raised to a high temperature, the output of the microwave may not be increased, and there is a problem that the formation of the conductive layer that requires a high temperature cannot be raised to a predetermined temperature only by adjusting the output.
JP 2001-91126 A JP 2006-60064 A JP 2001-54730 A

本発明の目的は、塗布プロセス(印刷やIJ)により製造が可能であって、電磁波照射による異常放電がなく、同時に電極形成、半導体形成工程の1工程化ができる生産効率及び生産安定性が高く、かつキャリア移動度及びon/off比が向上した電子デバイスの製造方法及びその製造方法により得られる電子デバイスを提供することにある。   The object of the present invention is that it can be manufactured by a coating process (printing or IJ), has no abnormal discharge due to electromagnetic wave irradiation, and at the same time has high production efficiency and production stability that enables one step of electrode formation and semiconductor formation steps. Another object of the present invention is to provide an electronic device manufacturing method with improved carrier mobility and on / off ratio and an electronic device obtained by the manufacturing method.

本発明の上記課題は以下の手段により達成される。   The above object of the present invention is achieved by the following means.

1.基板上に、電極を有し、少なくとも1部に熱変換材料または熱変換材料を含むエリアと、前記熱変換材料または熱変換材料を含むエリアに隣接もしくは近接して電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質を含むエリアを配置し、電磁波を照射して、該電磁波吸収能を持つ物質が発生する熱により、熱変換材料を機能材料に変換する電子デバイスの製造方法において、前記電極の辺が形成する角が全て90°より大きく180°より小さい、または、曲面であることを特徴とする電子デバイスの製造方法。   1. An area having an electrode on a substrate and containing heat conversion material or heat conversion material in at least one part, and a substance or electromagnetic wave having electromagnetic wave absorption ability adjacent to or adjacent to the heat conversion material or area containing heat conversion material In the method of manufacturing an electronic device in which an area including an absorptive substance is disposed, irradiated with an electromagnetic wave, and heat conversion material is converted into a functional material by heat generated by the electromagnetic wave absorptive substance, A method for manufacturing an electronic device, characterized in that all the angles formed by the sides are larger than 90 ° and smaller than 180 °, or a curved surface.

2.前記電磁波吸収能を持つ物質が金属酸化物であることを特徴とする前記1に記載の電子デバイスの製造方法。   2. 2. The method of manufacturing an electronic device according to 1 above, wherein the substance having electromagnetic wave absorbing ability is a metal oxide.

3.前記電磁波吸収能を持つ物質が導電体であることを特徴とする前記1または2に記載の電子デバイスの製造方法。   3. 3. The method of manufacturing an electronic device according to 1 or 2, wherein the substance having the ability to absorb electromagnetic waves is a conductor.

4.前記金属酸化物が少なくともIn、Sn、Znのいずれかの酸化物を含むことを特徴とする前記2または3に記載の電子デバイスの製造方法。   4). 4. The method of manufacturing an electronic device according to 2 or 3, wherein the metal oxide includes at least one of In, Sn, and Zn.

5.電子デバイスがトランジスタ素子であることを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。   5. 5. The electronic device manufacturing method according to any one of 1 to 4, wherein the electronic device is a transistor element.

6.熱変換材料が半導体前駆体材料であることを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。   6). 6. The method for manufacturing an electronic device according to any one of 1 to 5, wherein the heat conversion material is a semiconductor precursor material.

7.熱変換材料が絶縁膜前駆体材料であることを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。   7). 6. The method of manufacturing an electronic device according to any one of 1 to 5, wherein the heat conversion material is an insulating film precursor material.

8.熱変換材料が保護膜前駆体材料であることを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。   8). 6. The method of manufacturing an electronic device according to any one of 1 to 5, wherein the heat conversion material is a protective film precursor material.

9.熱変換材料が電極前駆体材料であることを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。   9. 6. The method for manufacturing an electronic device according to any one of 1 to 5, wherein the heat conversion material is an electrode precursor material.

10.前記電極前駆体材料が金属を含み、電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質が含まれるエリアと隣接することを特徴とする前記9に記載の電子デバイスの製造方法。   10. 10. The method of manufacturing an electronic device as described in 9 above, wherein the electrode precursor material contains a metal and is adjacent to an area containing a substance having electromagnetic wave absorbing ability or a substance having electromagnetic wave absorbing ability.

11.前記半導体前駆体材料が金属酸化物半導体前駆体であり、金属酸化物半導体に変換されることを特徴とする前記6に記載の電子デバイスの製造方法。   11. 7. The method of manufacturing an electronic device as described in 6 above, wherein the semiconductor precursor material is a metal oxide semiconductor precursor and is converted into a metal oxide semiconductor.

12.金属酸化物半導体前駆体が少なくとも、In、Zn、Snのいずれかの元素を含むことを特徴とする前記11に記載の電子デバイスの製造方法。   12 12. The method for producing an electronic device as described in 11 above, wherein the metal oxide semiconductor precursor contains at least one of In, Zn, and Sn.

13.金属酸化物半導体前駆体がGa、Alのいずれかを含むことを特徴とする前記11または12に記載の電子デバイスの製造方法。   13. 13. The method of manufacturing an electronic device as described in 11 or 12 above, wherein the metal oxide semiconductor precursor contains Ga or Al.

14.前記半導体前駆体材料が有機半導体前駆体であり、有機半導体に変換されることを特徴とする前記6に記載の電子デバイスの製造方法。   14 7. The method of manufacturing an electronic device according to 6, wherein the semiconductor precursor material is an organic semiconductor precursor and is converted into an organic semiconductor.

15.電磁波吸収能を持つ物質を含む電極と、絶縁膜前駆体エリア、半導体前駆体エリア、保護膜前駆体エリアのうち少なくとも2つの機能層前駆体エリアを形成後、電磁波波を照射し、機能層前駆体層エリアを同時に加熱して機能層を形成することを特徴とする前記1〜14のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。   15. After forming an electrode containing a substance having electromagnetic wave absorbing ability and at least two functional layer precursor areas among an insulating film precursor area, a semiconductor precursor area, and a protective film precursor area, an electromagnetic wave is irradiated to form a functional layer precursor. 15. The method for manufacturing an electronic device according to any one of 1 to 14, wherein the functional layer is formed by simultaneously heating the body layer area.

16.電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質を含む電極前駆体エリアと、絶縁膜前駆体エリア、半導体前駆体エリア、保護膜前駆体エリアのうち少なくとも1つの機能層前駆体エリアを形成後、電磁波を照射し、電極前駆体エリアと機能層前駆体エリアを同時に加熱して電極と機能層を同時に形成することを特徴とする前記1〜14のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。   16. After forming an electrode precursor area containing an electromagnetic wave absorbing substance or an electromagnetic wave absorbing substance, and at least one functional layer precursor area among an insulating film precursor area, a semiconductor precursor area, and a protective film precursor area The manufacturing of the electronic device according to any one of 1 to 14, wherein the electrode and the functional layer are simultaneously formed by irradiating electromagnetic waves and simultaneously heating the electrode precursor area and the functional layer precursor area. Method.

17.前記トランジスタ素子がボトムゲート構造であり、ゲート電極が電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質が含まれるエリアからなることを特徴とする前記6〜16のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。   17. The electron according to any one of 6 to 16, wherein the transistor element has a bottom gate structure, and the gate electrode is formed of an area including a substance having an electromagnetic wave absorbing ability or a substance having an electromagnetic wave absorbing ability. Device manufacturing method.

18.前記トランジスタ素子がボトムコンタクト構造であり、ゲート電極が電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質が含まれるエリアからなることを特徴とする前記5〜16のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。   18. The electron according to any one of 5 to 16, wherein the transistor element has a bottom contact structure, and the gate electrode includes an area containing a substance having an electromagnetic wave absorbing ability or a substance having an electromagnetic wave absorbing ability. Device manufacturing method.

19.前記トランジスタ素子がトップゲート構造であり、ゲート電極が電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質が含まれるエリアからなることを特徴とする前記5〜16のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。   19. The electron according to any one of 5 to 16, wherein the transistor element has a top gate structure, and the gate electrode is composed of an area containing a substance having an electromagnetic wave absorbing ability or a substance having an electromagnetic wave absorbing ability. Device manufacturing method.

20.電磁波がマイクロ波(周波数0.3〜50GHz)であることを特徴とする前記1〜19のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。   20. 20. The method for manufacturing an electronic device according to any one of 1 to 19, wherein the electromagnetic wave is a microwave (frequency: 0.3 to 50 GHz).

21.前記トランジスタ素子の電極前駆体材料及び半導体前駆体材料、絶縁体前駆体材料、保護膜前駆体材料の少なくとも1層が塗布で形成されることを特徴とする前記5〜20のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。   21. Any one of the electrode precursor material, the semiconductor precursor material, the insulator precursor material, and the protective film precursor material of the transistor element is formed by coating. The manufacturing method of the electronic device of description.

22.電子デバイスの基板温度が50〜200℃、塗膜表面温度が200〜600℃であることを特徴とする前記1〜21のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。   22. The substrate temperature of an electronic device is 50-200 degreeC, and coating-film surface temperature is 200-600 degreeC, The manufacturing method of the electronic device of any one of said 1-21, characterized by the above-mentioned.

23.前記基板が樹脂基板であることを特徴とする前記1〜22のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。   23. The method for manufacturing an electronic device according to any one of 1 to 22, wherein the substrate is a resin substrate.

24.電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質を含むエリア(熱源エリア)と電子デバイスの基盤の最短距離が、電磁波を吸収して発熱するエリアの加熱変換される機能層前駆体エリア側の境界面と、加熱変換される機能層前駆体エリア全境界間の最長距離の、1/200〜10倍であることを特徴とする前記1〜23のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。   24. The shortest distance between the area (heat source area) containing an electromagnetic wave absorbing substance or an electromagnetic wave absorbing substance and the base of the electronic device is on the functional layer precursor area side where the electromagnetic wave is absorbed and heat is generated. 24. The manufacturing of an electronic device according to any one of 1 to 23 above, which is 1/200 to 10 times the longest distance between the boundary surface and the entire boundary of the functional layer precursor area to be heat-converted. Method.

25.前記1〜24のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法で製造されたことを特徴とする電子デバイス。   25. 25. An electronic device manufactured by the method for manufacturing an electronic device according to any one of 1 to 24 above.

本発明により、塗布プロセス(印刷やIJ)により製造が可能であって、電磁波照射による異常放電がなく、同時に電極形成、半導体形成工程の1工程化ができる生産効率及び生産安定性が高く、かつキャリア移動度及びon/off比が向上した電子デバイスの製造方法及びその製造方法により得られる電子デバイスを提供することができた。   According to the present invention, it is possible to manufacture by a coating process (printing or IJ), there is no abnormal discharge due to electromagnetic wave irradiation, and at the same time, the electrode formation and the semiconductor formation process can be performed in one step, and the production efficiency and production stability are high It was possible to provide an electronic device manufacturing method with improved carrier mobility and on / off ratio and an electronic device obtained by the manufacturing method.

本発明は、基板上に、電極を有し、少なくとも1部に熱変換材料または熱変換材料を含むエリアと、前記熱変換材料または熱変換材料を含むエリアに隣接もしくは近接して電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質を含むエリアを配置し、電磁波を照射して、該電磁波吸収能を持つ物質が発生する熱により、熱変換材料を機能材料に変換する電子デバイスの製造方法において、前記電極の辺が形成する角が全て90°より大きく180°より小さい、または、曲面であることを特徴とする電子デバイスの製造方法及びその製造方法により得られる電子デバイスである。   The present invention has an electrode on a substrate and has an electromagnetic wave absorbing ability adjacent to or close to an area containing at least a portion of the heat conversion material or the heat conversion material, and the area containing the heat conversion material or the heat conversion material. In an electronic device manufacturing method in which an area including a substance having a substance or a substance having electromagnetic wave absorption ability is arranged, irradiated with electromagnetic waves, and heat conversion material is converted into a functional material by heat generated by the substance having electromagnetic wave absorption ability An electronic device manufacturing method and an electronic device obtained by the manufacturing method are characterized in that all the angles formed by the sides of the electrodes are larger than 90 ° and smaller than 180 °, or are curved surfaces.

セラミックスの分野では、本発明に係る電磁波を焼結に利用することが既に公知となっている。磁性を含む材料に電磁波を照射すると、その物質の複素透磁率の損失部の大きさに応じて発熱することを利用し、短時間で均一に、かつ高温にすることができる。   In the field of ceramics, it is already known to use the electromagnetic wave according to the present invention for sintering. When a material containing magnetism is irradiated with an electromagnetic wave, heat can be generated in accordance with the size of the loss portion of the complex permeability of the substance, and the temperature can be increased uniformly and in a short time.

一方で、金属に電磁波を照射すると自由電子が高い周波数で運動を始めるためアーク放電が発生し、加熱できないこともよく知られている。また、導電性が高くとも束縛の緩い自由電子を持つ金属は、自身が放電してしまう可能性が高いことや自由電子の運動のため電磁波を反射してしまうことから、電磁波照射による電極製造の電極材料としては使い難いという問題があった。   On the other hand, it is also well known that when an electromagnetic wave is irradiated onto a metal, free electrons start to move at a high frequency, so that arc discharge occurs and heating cannot be performed. Also, metals with high conductivity and loosely bound free electrons are more likely to discharge themselves and reflect electromagnetic waves due to the movement of free electrons. There was a problem that it was difficult to use as an electrode material.

ここで電子デバイスの電極とは、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、画素電極、蓄積コンデンサ電極、容量コンデンサ電極等を指す。   Here, the electrode of the electronic device refers to a gate electrode, a source electrode, a drain electrode, a pixel electrode, a storage capacitor electrode, a capacitor capacitor electrode, and the like.

このような技術背景のもとに、本発明者等は上記の問題点を鋭意検討した結果、前記電極の辺が形成する角を全て90°より大きく180°より小さい、または、曲面(以下、90°より大きく180°より小さい、または、曲面を鈍角ともいう)とすることにより、電磁波照射時のアーク(異常放電)の発生が防止され、異常放電にもとづく照射領域での亀裂発生や構成材料の炭化等による劣化が防止され、生産安定性が向上することを見出した。電極の辺が形成する角は全て110°より大きく150°より小さいことがより好ましい。   Based on such a technical background, the present inventors diligently studied the above problems, and as a result, all the angles formed by the sides of the electrodes were larger than 90 ° and smaller than 180 °, or curved surfaces (hereinafter, By making it larger than 90 ° and smaller than 180 °, or the curved surface is also called an obtuse angle, generation of an arc (abnormal discharge) at the time of electromagnetic wave irradiation is prevented, and cracks and constituent materials in the irradiation region based on abnormal discharge are generated. It has been found that the deterioration due to carbonization or the like is prevented and the production stability is improved. More preferably, the angles formed by the sides of the electrodes are all greater than 110 ° and less than 150 °.

図1は、従来の電極の平面形状を示す。図2は、本発明に係る電極の平面形状を示す。   FIG. 1 shows a planar shape of a conventional electrode. FIG. 2 shows the planar shape of the electrode according to the present invention.

電極の辺が形成する角を鈍角とするには、ITO、Al、Cr等の電極材料をスパッタして薄膜を形成した後、フォトリソグラフ法でこの形状になるようにエッチング加工する、またはこれらの金属を含む流動性電極材料をこの形状になるようにインクジェット法で吐出、描画する方法等がある。   In order to make the angle formed by the sides of the electrode obtuse, an electrode material such as ITO, Al, Cr or the like is sputtered to form a thin film, and then etched to form this shape by a photolithographic method, or these There is a method of discharging and drawing a fluid electrode material containing a metal by an ink jet method so as to have this shape.

また、同様の観点から電極材料としては、縮退伝導により室温から高温域まで比較的高い導電性を示す、ドープされたSi、In酸化物、Zn酸化物、Sn酸化物等のいわゆる導電性金属酸化物が好ましい。また、これら導電性金属酸化物の内部に粒界等の抵抗が高い部分があると、その部分で放電を起こす危険性があるので単結晶で作製されたものが好ましい。   From the same viewpoint, electrode materials include so-called conductive metal oxides such as doped Si, In oxide, Zn oxide, and Sn oxide that exhibit relatively high conductivity from room temperature to high temperature due to degenerate conduction. Things are preferred. Further, if there is a portion having high resistance such as a grain boundary in the inside of these conductive metal oxides, there is a risk of causing discharge in that portion, so that those made of a single crystal are preferable.

熱変換材料とは、熱により電子デバイスにおける種々の機能材料(層)に変換される前駆体を意味し、具体的には、例えば、半導体材料前駆体、絶縁材料前駆体、また電極材料前駆体等であり、それぞれ半導体、絶縁材料、電極等に、熱によって変換される機能材料前駆体である。熱変換材料には、熱によって反応する材料だけでなくいわゆるアニーリング効果を発現する材料も含まれる。   The heat conversion material means a precursor that is converted into various functional materials (layers) in an electronic device by heat, and specifically includes, for example, a semiconductor material precursor, an insulating material precursor, and an electrode material precursor. These are functional material precursors that are converted into semiconductors, insulating materials, electrodes, and the like by heat. The heat conversion material includes not only a material that reacts by heat but also a material that exhibits a so-called annealing effect.

また、電磁波吸収能を持つ物質としては、例えば、金属酸化物であり、さらに、前記電磁波吸収能を持つ物質は導電体であることが好ましい。電磁波を吸収するのは金属酸化物中のMe−O結合であると思われる(金属そのものは吸収しない)。   The substance having electromagnetic wave absorbing ability is, for example, a metal oxide, and the substance having electromagnetic wave absorbing ability is preferably a conductor. It seems that the electromagnetic wave is absorbed by Me-O bonds in the metal oxide (the metal itself is not absorbed).

また、前記の金属酸化物中、導電性が高いことから、少なくともIn、Sn、Znの酸化物を含むことが好ましく、より電磁波吸収能が高いことから、少なくともIn、Sn、特に、Sn酸化物を含むことが好ましい。   In addition, the metal oxide preferably contains at least oxides of In, Sn, and Zn because of its high conductivity, and since it has higher electromagnetic wave absorption ability, it contains at least In, Sn, particularly Sn oxide. It is preferable to contain.

特に、例えば、導電体であるITO微粒子を用いた時、In酸化物、Zn酸化物に比べSn酸化物は特に電磁波吸収能が高いので、Sn酸化物を含む電極パターン部は最初に高温になる。このような電磁波吸収能を持つ物質のパターンを形成後、例えば、この上に、機能層前駆体(例えば半導体前駆体)エリア(薄膜)を形成し、電磁波の照射を行うことで、ITOからなる電極パターン部のみでなくその近傍も高温となり、例えば、ITOにより熱変換材料層から機能材料層(例えば半導体層)への形成を同時に進行させることができる。   In particular, for example, when using ITO fine particles as a conductor, Sn oxide has a particularly high ability to absorb electromagnetic waves compared to In oxide and Zn oxide, so that the electrode pattern portion containing Sn oxide first becomes high temperature. . After forming a pattern of such a substance having electromagnetic wave absorbing ability, for example, a functional layer precursor (for example, a semiconductor precursor) area (thin film) is formed thereon and irradiated with electromagnetic waves, thereby being made of ITO. Not only the electrode pattern portion but also the vicinity thereof becomes high temperature, and for example, formation from a heat conversion material layer to a functional material layer (for example, a semiconductor layer) can be simultaneously performed by ITO.

また、電極パターンに従い電極材料前駆体エリアを形成した後、熱変換材料を含むエリアを形成して、電磁波照射を行えば、電極、機能材料層のいずれも同時に形成される。   In addition, if an electrode material precursor area is formed according to the electrode pattern, an area including a heat conversion material is formed, and electromagnetic radiation is applied, both the electrode and the functional material layer are formed simultaneously.

電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質を含むエリアとしては電極であることが好ましい。   The area containing the substance having electromagnetic wave absorbing ability or the substance having electromagnetic wave absorbing ability is preferably an electrode.

電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質を含むエリアを電極に適用した電子デバイスとしては、薄膜トランジスタ、有機エレクトロルミネッセンス素子、太陽電池、発光ダイオード(LED)等を挙げることができるが、中でも、本発明の薄膜トランジスタ素子が好ましい。   Examples of an electronic device in which an electrode containing a substance having electromagnetic wave absorbing ability or an area containing a substance having electromagnetic wave absorbing ability is used can include a thin film transistor, an organic electroluminescence element, a solar cell, a light emitting diode (LED), etc. The thin film transistor element of the present invention is preferable.

電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質を含むエリアを電極とし、絶縁膜、半導体、保護膜等複数の機能層エリアを形成し、電磁波照射により、電磁波吸収能を持つ電極、また電極前駆体エリアを熱源として、機能層前駆体層エリアを同時に加熱して複数の機能層を同時に形成することのできるので、薄膜トランジスタ素子であることが好ましい。   Electrodes that have an electromagnetic wave absorbing ability or an area containing an electromagnetic wave absorbing substance are used as electrodes, and multiple functional layer areas such as insulating films, semiconductors, and protective films are formed. A thin film transistor element is preferred because a plurality of functional layers can be formed simultaneously by simultaneously heating the functional layer precursor layer area using the precursor area as a heat source.

例えば、電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質が含まれる電極と、絶縁膜前駆体エリア、半導体前駆体エリア、保護膜前駆体エリアのうち少なくとも二つの機能層前駆体エリアを形成後、電磁波を照射し、機能層前駆体層エリアを同時に加熱して複数の機能層を同時に形成する。   For example, after forming an electrode containing an electromagnetic wave absorbing substance or an electromagnetic wave absorbing substance and at least two functional layer precursor areas of an insulating film precursor area, a semiconductor precursor area, and a protective film precursor area Then, the electromagnetic wave is irradiated and the functional layer precursor layer area is simultaneously heated to form a plurality of functional layers simultaneously.

また、電極を、電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質が含まれる電極前駆体により形成して、絶縁膜前駆体エリア、半導体前駆体エリア、保護膜前駆体エリア等のうち少なくとも1つの機能層前駆体エリアを形成して後、電磁波を照射して、電極前駆体エリア自身と、機能層前駆体エリアを加熱して電極と機能層とを共に形成することもできる。   In addition, the electrode is formed of a substance having electromagnetic wave absorbing ability or an electrode precursor containing a substance having electromagnetic wave absorbing ability, and at least one of an insulating film precursor area, a semiconductor precursor area, a protective film precursor area, and the like. After forming one functional layer precursor area, the electrode precursor area itself and the functional layer precursor area can be heated to form both the electrode and the functional layer by irradiating electromagnetic waves.

従って、本発明は、基板上に、電磁波吸収能を持つ物質でエリアを形成し、その上に機能材料前駆体を含むエリアを形成した後、これに電磁波を照射することにより、電磁波吸収能を持つ物質で形成されたエリアを発熱させ、発生する熱によって、電磁波吸収能を持つ物質が含まれるエリアの近傍において、機能材料前駆体を含むエリアを加熱して、機能材料前駆体から機能材料(薄膜)への転換を行う電子デバイスの製造方法である。   Therefore, the present invention forms an area on a substrate with a substance having an electromagnetic wave absorbing ability, forms an area containing a functional material precursor on the area, and then irradiates the electromagnetic wave on the area, thereby improving the electromagnetic wave absorbing ability. The area formed with the substance is heated, and the area containing the functional material precursor is heated in the vicinity of the area containing the substance having the ability to absorb electromagnetic waves by the generated heat. It is a manufacturing method of an electronic device that performs conversion to a thin film.

機能材料あるいはその膜に変換される熱変換材料としては、例えば、本発明の第一の態様として、熱変換材料が半導体前駆体材料である場合が挙げられる。また、第二の態様としては、熱変換材料が絶縁膜前駆体材料である場合が挙げられ、第三の態様としては、熱変換材料が保護膜前駆体材料である場合が挙げられ、また、さらに熱変換材料が電極前駆体材料である場合も挙げられる。   As a heat conversion material to be converted into a functional material or a film thereof, for example, as the first aspect of the present invention, there is a case where the heat conversion material is a semiconductor precursor material. The second aspect includes a case where the heat conversion material is an insulating film precursor material, and the third aspect includes a case where the heat conversion material is a protective film precursor material. Furthermore, the heat conversion material may be an electrode precursor material.

以下、順次説明する。   Hereinafter, description will be made sequentially.

本発明の一の態様として、基板上に、電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質が含まれる電極パターン(エリア)を形成し、その上に熱変換材料として半導体前駆体材料エリア(薄膜)を形成した後、これに電磁波を照射することにより、電極と半導体層を同時に形成することが挙げられる。   As one embodiment of the present invention, an electrode pattern (area) containing a substance having electromagnetic wave absorbing ability or a substance having electromagnetic wave absorbing ability is formed on a substrate, and a semiconductor precursor material area ( After forming a thin film, an electrode and a semiconductor layer can be formed simultaneously by irradiating the film with an electromagnetic wave.

前記第一の態様について、図を用いて説明する。   The first aspect will be described with reference to the drawings.

図3は、例えば、ガラス基板6上にITO薄膜からなるゲート電極4を、例えばスパッタして薄膜を形成した後、フォトリソグラフ法で電極の辺が形成する角を鈍角になるようにエッチング加工し(鈍角の形状は図示せず)、パターニングすることでゲート電極パターンを、さらに、この上に、同様にスパッタあるいはプラズマCVD法等により酸化珪素からなるゲート絶縁膜5を形成したところを断面図で示している(図3(1))。ここで導電性のITOは電磁波吸収能を持っている。   In FIG. 3, for example, a gate electrode 4 made of an ITO thin film is sputtered on a glass substrate 6 to form a thin film, for example, and then etched by photolithography so that the angle formed by the sides of the electrode becomes an obtuse angle. (The obtuse angle shape is not shown in the figure.) A gate electrode pattern is formed by patterning, and a gate insulating film 5 made of silicon oxide is formed thereon by sputtering or plasma CVD. This is shown (FIG. 3 (1)). Here, the conductive ITO has the ability to absorb electromagnetic waves.

次いで、ゲート絶縁膜5上に、半導体前駆体材料である、金属イオン含有薄膜、例えば、In(NO、Zn(NO、Ga(NO(組成比質量で1:1:1)それぞれをアセトニトリルに溶解した溶液を、インクジェット装置によって吐出して半導体前駆体材料によるエリアを成膜する。これを脱水、乾燥処理して、例えば、平均膜厚は100nmの半導体前駆体材料エリア(薄膜)1′を形成する(図3(2))。 Next, a metal ion-containing thin film that is a semiconductor precursor material, for example, In (NO 3 ) 3 , Zn (NO 3 ) 2 , Ga (NO 3 ) 3 (composition ratio mass 1 :) on the gate insulating film 5. 1: 1) A solution in which each is dissolved in acetonitrile is discharged by an ink jet apparatus to form an area of the semiconductor precursor material. This is dehydrated and dried to form, for example, a semiconductor precursor material area (thin film) 1 ′ having an average film thickness of 100 nm (FIG. 3 (2)).

このように、電極の辺が形成する角が鈍角状のゲート電極上に、金属酸化物半導体前駆体材料を含む薄膜をそのチャネル領域(エリア)に成膜し、その後、これに電磁波を照射すると、電磁波(マイクロ波)照射によって、電磁波吸収能を持つITOからなる電極パターンがこれを吸収することで、電極パターン内部にジュール熱が発生し、ジュール熱はその近傍を伝熱によって加熱するので、金属酸化物半導体前駆体材料膜1′は、酸素の存在下、熱酸化を受けて金属酸化物半導体層1に転化する(図3(3))。   Thus, when a thin film containing a metal oxide semiconductor precursor material is formed on the channel region (area) on a gate electrode having an obtuse angle formed by the sides of the electrode, and then irradiated with electromagnetic waves , By the electromagnetic wave (microwave) irradiation, the electrode pattern made of ITO having electromagnetic wave absorbing ability absorbs this, so Joule heat is generated inside the electrode pattern, and Joule heat heats the vicinity by heat transfer, The metal oxide semiconductor precursor material film 1 ′ undergoes thermal oxidation in the presence of oxygen and is converted into the metal oxide semiconductor layer 1 (FIG. 3 (3)).

金属酸化物半導体前駆体材料から金属酸化物半導体が生成するためには酸素が必要であり、空気(酸素)の存在下において、電磁波照射を行うことで、熱酸化が起こって、金属酸化物半導体前駆体材料薄膜は半導体膜に変換される。   Oxygen is required to produce a metal oxide semiconductor from a metal oxide semiconductor precursor material, and thermal oxidation occurs by irradiating electromagnetic waves in the presence of air (oxygen), resulting in a metal oxide semiconductor. The precursor material thin film is converted into a semiconductor film.

樹脂基板のような耐熱性の低い基板を用いる場合には、電磁波の出力、照射時間、さらには照射回数を制御することで基板温度は、50〜200℃、前駆体を含有する薄膜の表面温度が200〜600℃になるように処理することが好ましい。   In the case of using a substrate having low heat resistance such as a resin substrate, the substrate temperature is 50 to 200 ° C. by controlling the output of electromagnetic waves, the irradiation time, and the number of irradiations, and the surface temperature of the thin film containing the precursor It is preferable to process so that it may become 200-600 degreeC.

次いで、ソース電極2、ドレイン電極3を例えば金蒸着等により形成すれば、薄膜トランジスタ素子14が得られる(図3(4))。   Next, if the source electrode 2 and the drain electrode 3 are formed by, for example, gold vapor deposition, the thin film transistor element 14 is obtained (FIG. 3 (4)).

また、半導体層として、例えば有機半導体前駆体材料、例えば、特開2003−304014号公報に記載の如きビシクロポルフィリン化合物を用いて半導体前駆体層を作製することで、ITO電極の電磁波吸収による発熱による熱分解によって、同じく有機半導体層に変換できるので、有機薄膜トランジスタを効率よく形成することが可能である。   Further, as a semiconductor layer, for example, an organic semiconductor precursor material, for example, a bicycloporphyrin compound as described in JP-A-2003-304014 is used to produce a semiconductor precursor layer, thereby generating heat due to electromagnetic wave absorption of the ITO electrode. Since it can be similarly converted into an organic semiconductor layer by thermal decomposition, an organic thin film transistor can be formed efficiently.

ITO薄膜は電磁波吸収能を持つ物質であるが、通常の金属材料からなる電極を用いる場合には、電磁波吸収をしないので、電極上に、ITO等の電磁波吸収能を持つ物質を形成し、これにより電極を熱源とすることができる。また、これにより、後述する電極前駆該材料を用いて電極パターンを形成し、この上に形成されたITO等の電磁波吸収能を持つ物質により、これを電極材料に変換することも可能である。   An ITO thin film is a substance having an electromagnetic wave absorbing ability. However, when an electrode made of a normal metal material is used, an electromagnetic wave absorbing substance such as ITO is formed on the electrode because it does not absorb an electromagnetic wave. Thus, the electrode can be used as a heat source. Moreover, it is also possible to form an electrode pattern using the electrode precursor material described later, and to convert the electrode pattern into an electrode material by a substance having an electromagnetic wave absorbing ability such as ITO formed thereon.

また、逆に、金属酸化物導電体であるITO薄膜上に、電極材料前駆体、例えば、特開平3−34211号、特開平11−80647号各公報等に記載された金属のナノ粒子(分散体)を適用して、ITOの発熱によって、焼成して電極とすることも可能である。   Conversely, on the ITO thin film, which is a metal oxide conductor, electrode material precursors such as metal nanoparticles (dispersed in JP-A-3-34211, JP-A-11-80647, etc.) It is also possible to apply electrodes to the electrodes by firing with the heat generated by ITO.

上記においては、機能層として半導体層を、電磁波吸収能を有する電極パターンからの電磁波照射による発熱で形成する例であるが、例えば第二の態様のように、変換材料として絶縁層前駆体材料(後述する)を用いてこれを絶縁層に変換・形成することが可能である。   In the above example, a semiconductor layer is formed as a functional layer by heat generation by electromagnetic wave irradiation from an electrode pattern having electromagnetic wave absorbing ability. For example, as in the second aspect, an insulating layer precursor material ( It is possible to convert and form this into an insulating layer using (described later).

この例を図4に示す。図は、ガラス基板6上にITOからなる電極の辺が形成する角が鈍角状のゲート電極4(鈍角の形状は図示せず)、さらに絶縁膜パターンに従い絶縁膜前駆体エリア5′を形成したところを示している。ITOは、例えばスパッタ法によりガラス基板上に形成する。マスクを用いることにより、またフォトレジストによりパターニングすることで電極の辺が形成する角が鈍角状のゲート電極4パターンを得る。   An example of this is shown in FIG. In the figure, a gate electrode 4 having an obtuse angle formed by a side of an electrode made of ITO is formed on a glass substrate 6 (the obtuse angle shape is not shown), and an insulating film precursor area 5 'is formed according to an insulating film pattern. However, it shows. ITO is formed on a glass substrate by sputtering, for example. By using a mask and patterning with a photoresist, a gate electrode 4 pattern having an obtuse angle formed by the sides of the electrode is obtained.

絶縁膜前駆体材料としては、例えば、酸化珪素膜を形成する場合、テトラエトキシシラン、またジシラザン、ポリシラザン等の金属化合物材料を用いることができ、例えば、テトラエトキシシラン(TEOS)を上記のITOからなるゲート電極パターン上に塗布して薄膜の絶縁膜前駆体材料エリア5′を形成する(図4(1))。   As the insulating film precursor material, for example, when a silicon oxide film is formed, a metal compound material such as tetraethoxysilane, disilazane, polysilazane, and the like can be used. For example, tetraethoxysilane (TEOS) is made of the above ITO. A thin insulating film precursor material area 5 'is formed on the gate electrode pattern (FIG. 4 (1)).

絶縁膜前駆体材料としては、比誘電率の高い金属酸化物皮膜、例えば、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、等を形成する前駆体が挙げられる。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金属窒化物も好適に用いることができる。   Examples of the insulating film precursor material include a precursor that forms a metal oxide film having a high relative dielectric constant, such as silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, titanium oxide, tin oxide, and vanadium oxide. Of these, silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, and titanium oxide are preferable. Metal nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride can also be suitably used.

これらを形成する前駆体としては、例えば、いわゆるゾル−ゲル膜が好ましく、ゾル−ゲル法とよばれる、前記の金属酸化物の金属、例えば珪素等の金属アルコキシド、金属ハライド等を任意の有機溶剤あるいは水中において酸触媒等により加水分解、重縮合させた液を塗布、乾燥する方法が用いられる。この方法によれば、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、ダイコート法等の塗布による方法、印刷やインクジェット等のパターニングによる方法等のウエットプロセスが、材料に応じて使用できる。   As a precursor for forming these, for example, a so-called sol-gel film is preferable, and a metal of the above-described metal oxide, for example, a metal alkoxide such as silicon, a metal halide, or the like, which is called a sol-gel method, is an arbitrary organic solvent. Or the method of apply | coating and drying the liquid hydrolyzed and polycondensed with the acid catalyst etc. in water is used. According to this method, a spray coating method, a spin coating method, a blade coating method, a dip coating method, a casting method, a roll coating method, a bar coating method, a coating method such as a die coating method, a printing method, a patterning method such as an inkjet method, etc. The wet process can be used depending on the material.

また絶縁膜前駆体材料として、有機化合物皮膜を用いる時は、例えば、熱で重縮合して絶縁性の有機皮膜を形成する材料、例えば硬化性ポリイミド等重縮合により絶縁膜を形成する前駆体材料、また、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、架橋剤を含むポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂等による皮膜を同じく塗布によって形成させ、これらを絶縁膜に変換することができる。例えば、硬化性のポリイミドとしては、京セラケミカル(株)製CT4112、4200、4150等が入手できる。   When an organic compound film is used as the insulating film precursor material, for example, a material that forms an insulating organic film by polycondensation with heat, for example, a precursor material that forms an insulating film by polycondensation such as curable polyimide In addition, a photo-curing resin of a photo radical polymerization system, a photo cation polymerization system, or a copolymer containing an acrylonitrile component, a polyvinyl phenol containing a cross-linking agent, a polyvinyl alcohol, a novolac resin, etc. are formed by coating, These can be converted into insulating films. For example, as a curable polyimide, Kyocera Chemical Co., Ltd. CT4112, 4200, 4150, etc. can be obtained.

これら絶縁膜の膜厚としては、一般に50nm〜3μm、好ましくは、100nm〜1μmである。   The thickness of these insulating films is generally 50 nm to 3 μm, preferably 100 nm to 1 μm.

絶縁膜前駆体材料エリア5′形成の後、次いで、電磁波、好ましくはマイクロ波を照射する。マイクロ波照射によって、電磁波吸収能を持つゲート電極材料(ITO)がこれを吸収する。マイクロ波吸収は電磁波吸収能が高い物質に集中するので、その結果、電極材料前駆体パターン中、その物質が最初にジュール熱を発生して薄膜内部から加熱され、このジュール熱が近傍に伝熱することで、隣接した絶縁膜前駆体材料エリア′を加熱し、絶縁膜前駆体材料エリアは、ゲート絶縁膜5に転化することとなる(図4(2))。   After the formation of the insulating film precursor material area 5 ′, electromagnetic waves, preferably microwaves are then irradiated. By microwave irradiation, this is absorbed by a gate electrode material (ITO) having electromagnetic wave absorbing ability. Microwave absorption concentrates on a substance with high electromagnetic wave absorption ability. As a result, in the electrode material precursor pattern, the substance first generates Joule heat and is heated from the inside of the thin film, and this Joule heat is transferred to the vicinity. Thus, the adjacent insulating film precursor material area 'is heated, and the insulating film precursor material area is converted into the gate insulating film 5 (FIG. 4B).

代表的な絶縁膜材料であるSiO膜の前駆体であるTEOSには電磁波吸収能が殆ど無いが、電磁波吸収能を持つゲート電極部周辺(近傍では)のSiO結合が形成し酸化絶縁膜となることで電極と酸化絶縁膜を同時に形成することができる(図4(3))。 TEOS, which is a precursor of SiO 2 film, which is a typical insulating film material, has almost no electromagnetic wave absorbing ability, but an SiO 2 bond is formed around (in the vicinity of) the gate electrode portion having electromagnetic wave absorbing ability to form an oxide insulating film. Thus, an electrode and an oxide insulating film can be formed simultaneously (FIG. 4 (3)).

また、もし酸化絶縁膜として吸収能がある金属(例えばTi)からなる、例えばTiNのような絶縁膜の場合は空気中でTiNが形成されると同時にその発熱で自身の焼結も進行することになる。   Also, if the insulating film is made of an absorptive metal (for example, Ti) as an oxide insulating film, for example, TiN, TiN is formed in the air, and at the same time, the sintering of the film proceeds due to its heat generation. become.

これら絶縁膜の生成には酸素が必要であり、空気(酸素)の存在下において、マイクロ波照射を行うことで熱酸化が起こり、これにより高度の絶縁膜(誘電膜)が形成する。   Oxygen is required for the production of these insulating films, and thermal oxidation occurs by performing microwave irradiation in the presence of air (oxygen), thereby forming a highly insulating film (dielectric film).

樹脂基板を用いる時、耐熱性が低いため、電磁波の出力、照射時間、さらには照射回数を制御することで基板温度が50〜200℃、前駆体を含有する薄膜の表面温度が200〜600℃になる様に処理することが好ましい。   Since the heat resistance is low when using a resin substrate, the substrate temperature is 50 to 200 ° C. and the surface temperature of the thin film containing the precursor is 200 to 600 ° C. by controlling the output of electromagnetic waves, the irradiation time, and the number of irradiations. It is preferable to process so that it becomes.

絶縁層の形成後に、公知の方法により半導体層形成、ソース、ドレイン電極の形成を前記図3と同様のプロセスで行うことで同様に薄膜トランジスタ素子が得られる(図4(3)〜(5))。   After the formation of the insulating layer, a thin film transistor element can be obtained in the same manner by performing semiconductor layer formation and source and drain electrode formation by a known method in the same process as in FIG. 3 (FIGS. 4 (3) to (5)). .

また、前記絶縁膜前駆体材料エリア5′形成後、さらに、金属酸化物半導体前駆体エリアを形成し、それぞれ乾燥の後、電磁波、好ましくはマイクロ波を照射することで、ITO電極による電磁波吸収に伴う発熱を用いて、絶縁膜前駆体材料エリアと共に、金属酸化物半導体前駆体エリアを、同時に熱酸化して、それぞれ、絶縁層、また半導体層に変換することができる。   In addition, after the formation of the insulating film precursor material area 5 ′, a metal oxide semiconductor precursor area is further formed, and after drying, electromagnetic waves, preferably microwaves are irradiated to absorb electromagnetic waves by the ITO electrode. With the heat generation involved, the metal oxide semiconductor precursor area as well as the insulating film precursor material area can be simultaneously thermally oxidized and converted into an insulating layer and a semiconductor layer, respectively.

本発明においては、電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質を含むエリア(熱源エリア)と電子デバイスの基板との最短距離が、電磁波を吸収して発熱するエリアの加熱変換される機能層前駆体エリア側の境界面と、加熱変換される機能層前駆体エリア全境界間で決められる最長距離の(複数の機能層前駆体エリアがある場合でもそのいずれとの境界間においても)、1/200〜10倍であることが好ましい。   In the present invention, the shortest distance between an electromagnetic wave absorbing substance or an area containing an electromagnetic wave absorbing substance (heat source area) and the substrate of the electronic device is a function of heating and converting an area that absorbs electromagnetic waves and generates heat. The longest distance determined between the boundary surface on the layer precursor area side and the entire boundary of the functional layer precursor area to be heat-converted (between the boundary with any of the plural functional layer precursor areas) It is preferably 1/200 to 10 times.

図5で、これを説明する。図5は、基板6上に中間層8を介して電極の辺が形成する角が鈍角状のゲート電極4(鈍角の形状は図示せず)、ゲート絶縁層5、さらに半導体層に変換する機能層前駆体層薄膜1′が形成されたところを示す。   This is illustrated in FIG. FIG. 5 shows a function of converting a gate electrode 4 (an obtuse angle shape is not shown) formed on the substrate 6 via an intermediate layer 8 into an electrode side into an obtuse angle, a gate insulating layer 5, and a semiconductor layer. The layer precursor layer thin film 1 'is formed.

電極の辺が形成する角が鈍角状のゲート電極が電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質を含むエリア(熱源エリア)であり、この熱源エリアと基板との最短距離とは、ここでいう、ゲート電極と基板上に形成された中間層の膜厚lが該当する、膜厚のうち、ゲート電極下にある層の厚みの中最短距離を取る。   The gate electrode with an obtuse angle formed by the sides of the electrode is an area (heat source area) containing a substance having an electromagnetic wave absorbing ability or a substance having an electromagnetic wave absorbing ability, and the shortest distance between the heat source area and the substrate is here The film thickness l of the intermediate layer formed on the gate electrode and the substrate corresponds to the shortest distance among the film thicknesses of the layers under the gate electrode.

また、電磁波を吸収して発熱するエリアの加熱変換される機能層前駆体エリア側の境界面と、加熱変換される機能層前駆体エリア全境界間で決められる最長距離とは、発熱エリア周囲界面の加熱変換される機能層前駆体エリア側の境界面と機能層前駆体エリア界面間での最長の距離をいう。図における発熱エリア界面の加熱変換される機能層前駆体エリア側の任意の位置から機能層前駆体エリア全界面の任意の位置を結んだ時最長となる距離であり、図5(1)でDにあたる。各層前駆体を形成するエリアの界面全体を見て決められる。   The maximum distance determined between the boundary of the functional layer precursor area where heat conversion is performed in the area where heat is generated by absorbing electromagnetic waves and the entire boundary of the functional layer precursor area where heat conversion is performed is the interface around the heat generation area. Is the longest distance between the boundary surface on the functional layer precursor area side to be heat-converted and the interface of the functional layer precursor area. This is the longest distance when any position on the functional layer precursor area interface is connected from an arbitrary position on the functional layer precursor area side where heat conversion is performed at the heat generation area interface in FIG. It hits. It is determined by looking at the entire interface of the area where each layer precursor is formed.

また、電磁波を吸収して発熱するエリアの加熱変換される機能層前駆体エリア側の境界面と、加熱変換される機能層前駆体エリア境界間で決められる最長距離(D)という概念の理解のために、もう1つの例を図5(2)に挙げる。   In addition, understanding of the concept of the longest distance (D) determined between the boundary surface on the functional layer precursor area side where heat conversion is performed in the area that generates heat by absorbing electromagnetic waves and the functional layer precursor area boundary on which heat conversion is performed Therefore, another example is shown in FIG.

図5(2)において、電磁波を吸収して発熱するエリアを電極の辺が形成する角が鈍角状のソース電極2または電極の辺が形成する角が鈍角状のドレイン電極3とすると、この電磁波を吸収して発熱するエリアの加熱変換される機能層前駆体エリア側の境界面と、ソース電極2、ドレイン電極3間のチャネル領域に形成された機能層(半導体層)前駆体エリア全境界間で決められる最長距離はDで表されることになる。   In FIG. 5 (2), when an area that absorbs electromagnetic waves and generates heat is a source electrode 2 having an obtuse angle formed by the sides of the electrode or a drain electrode 3 having an obtuse angle formed by the sides of the electrode, the electromagnetic wave Between the boundary layer on the functional layer precursor area side where heat conversion is performed in the area that absorbs heat and generates heat and the entire boundary of the functional layer (semiconductor layer) precursor area formed in the channel region between the source electrode 2 and the drain electrode 3 The longest distance determined by is represented by D.

Dは、電磁波を吸収して発熱する材料から、この発熱により機能層に変換される変換材料エリアまでの最長距離を表すものであり、電磁波を吸収する物質で構成される電極材料は、電極の膜厚としては30〜500nmの範囲であることから、変換材料エリアが発熱材料から遠い場合には、変換材料の熱変換は充分なものとならない。   D represents the longest distance from a material that absorbs electromagnetic waves and generates heat to a conversion material area that is converted into a functional layer by this heat generation. An electrode material composed of a substance that absorbs electromagnetic waves is an electrode material. Since the film thickness is in the range of 30 to 500 nm, when the conversion material area is far from the heat generating material, the heat conversion of the conversion material is not sufficient.

即ち、電磁波吸収能を持つ物質を含むエリア(熱源エリア)を例えばゲート電極とすると、ゲート電極による電磁波の吸収によって発生する熱の伝播によって、充分に熱変換材料が機能材料に変換され、かつ、基板にダメージがないよう(特に、プラスチック基板)にするには、熱源から、加熱変換される例えば絶縁体前駆体層また半導体前駆体層エリアまでの距離を示すDに対して、ゲート電極から基板までの最短距離l(多くは、ゲート電極が形成される樹脂支持体上に形成された下引き層等の厚みがこれにあたる)は、1/200〜10倍であることが好ましい。   That is, assuming that an area (heat source area) containing a substance having electromagnetic wave absorbing ability is, for example, a gate electrode, the heat conversion material is sufficiently converted into a functional material by propagation of heat generated by absorption of electromagnetic waves by the gate electrode, and In order to prevent damage to the substrate (particularly plastic substrate), the gate electrode to the substrate with respect to D indicating the distance from the heat source to the heat-converted, for example, insulator precursor layer or semiconductor precursor layer area It is preferable that the shortest distance 1 (to many, the thickness of the undercoat layer or the like formed on the resin support on which the gate electrode is formed) is 1/200 to 10 times.

例えば、電磁波吸収能を持つ物質を含むエリア(熱源エリア)と、基板(支持体)の間に、熱変換材料層がある場合、また、基板と反対側にある場合でも、電磁波吸収能を持つ物質を含むエリア(熱源エリア)と基板との距離、また、電磁波吸収能を持つ物質を含むエリア(熱源エリア)と熱変換材料層との距離は、熱変換材料層が熱により変換され機能層を形成した後において計測するものとする。   For example, even if there is a heat conversion material layer between the area (heat source area) containing a substance having electromagnetic wave absorbing ability and the substrate (support), or even on the opposite side of the substrate, it has electromagnetic wave absorbing ability The distance between the area containing the substance (heat source area) and the substrate, and the distance between the area containing the substance with electromagnetic wave absorption ability (heat source area) and the heat conversion material layer is converted into the functional layer by the heat conversion material layer. It shall be measured after forming.

この範囲にある時、熱源としての電磁波吸収能を持つ物質を含むエリアの近傍において充分に熱変換材料の機能材料への変換が行われ、かつ、基板に対する熱の影響が少ない。1/200未満となる場合には、基板に対するダメージが懸念されたり、また、一方で熱変換材料の、機能材料への変換が不充分となる。また10倍を超える時には、素子の性能がやはり不充分となり、また一方でひび割れ等の問題が顕在化し始め薄膜材料として可撓性等の利点が失われることがある。   When in this range, the heat conversion material is sufficiently converted into a functional material in the vicinity of the area including the substance having the ability to absorb electromagnetic waves as a heat source, and the influence of heat on the substrate is small. When the ratio is less than 1/200, there is a concern about damage to the substrate, and on the other hand, the conversion of the heat conversion material into the functional material becomes insufficient. On the other hand, when the ratio exceeds 10 times, the performance of the element is still insufficient, and on the other hand, problems such as cracks begin to become apparent, and advantages such as flexibility as a thin film material may be lost.

従って、上記の関係を満足する場合、トランジスタ素子において、素子上に保護膜を形成する場合、保護膜の形成にも適用できる。例えば、第三の態様として、保護膜前駆体材料を熱変換材料として用いて、電磁波照射により保護膜を形成することができる。これらの保護膜の形成においては前述した絶縁膜前駆体材料と同様の材料が用いられる。   Therefore, in the case where the above relationship is satisfied, in the case where a protective film is formed over a transistor element, the present invention can also be applied to the formation of a protective film. For example, as a third aspect, a protective film can be formed by electromagnetic wave irradiation using a protective film precursor material as a heat conversion material. In forming these protective films, the same material as the insulating film precursor material described above is used.

本発明においては、また、電磁波吸収能を持つ物質であれば、電極材料前駆体であっても電磁波吸収しジュール熱を発生する熱源として自身が電極材料に変換する材料として用いることができる。   In the present invention, any substance having an electromagnetic wave absorbing ability can be used as a material that converts itself into an electrode material as a heat source that absorbs electromagnetic waves and generates Joule heat even if it is an electrode material precursor.

即ち、形成した電極前駆体エリアからの電磁波及による発熱により、電極自身、また隣接する機能層を、例えば絶縁層や半導体層に変換することが可能である。   In other words, the electrode itself and the adjacent functional layer can be converted into, for example, an insulating layer or a semiconductor layer by heat generated by electromagnetic waves from the formed electrode precursor area.

図3と同様に、電極の辺が形成する角が鈍角状のゲート電極4パターンに従って、電極の前駆体であって電磁波吸収能を持つ物質、例えばITO微粒子によって電極前駆体エリアを形成することができる。例えばITO粒子を水やアルコール等有機溶媒中に分散したものを、塗布(インクジェット法)により電極の辺が形成する角が鈍角状のゲート電極パターン様に基板上に形成し乾燥して、電極前駆体エリアを形成する。塗布はここでは所謂塗布のみでなく、インクジェット法、印刷法等広い意味での塗布液、インク等を適用するウエットプロセスを意味している。   As in FIG. 3, the electrode precursor area may be formed by a material having an electromagnetic wave absorption ability, for example, ITO fine particles, according to the gate electrode 4 pattern having an obtuse angle formed by the sides of the electrode. it can. For example, a dispersion of ITO particles in an organic solvent such as water or alcohol is formed on a substrate like a gate electrode pattern having an obtuse corner formed by coating (inkjet method) and dried to form an electrode precursor. Form the body area. Here, coating means not only so-called coating but also a wet process in which coating liquid, ink, and the like in a broad sense such as an ink jet method and a printing method are applied.

ITO粒子を水やアルコール等有機溶媒中に分散した分散体は、これを塗料として塗布(インクジェット)法等によって、基材上に描画できる。   A dispersion in which ITO particles are dispersed in an organic solvent such as water or alcohol can be drawn on a substrate by a coating (inkjet) method or the like using this as a paint.

例えばITO微粒子を用い電極パターンに従い形成された電極材料前駆体エリア上に、前記同様に、金属酸化物半導体材料前駆体として、金属イオン含有薄膜、例えば、In(NO、Zn(NO、Ga(NO(組成比質量で1:1:1)それぞれを水に溶解した溶液を、インクジェット装置によって、吐出して同様に成膜し、乾燥後、電磁波を照射することで、薄膜の電極パターン内部にジュール熱が発生するので、電極材料前駆体エリアが内部から加熱され、電極材料前駆体が焼成により電極に、また、ジュール熱の伝熱により金属酸化物半導体前駆体エリアも、酸素の存在下で、熱酸化を受けて同時に金属酸化物半導体層に転化する。 For example, a metal ion-containing thin film, for example, In (NO 3 ) 3 , Zn (NO 3 ), as the metal oxide semiconductor material precursor, on the electrode material precursor area formed according to the electrode pattern using ITO fine particles. ) 2 , Ga (NO 3 ) 3 (1: 1: 1 by composition ratio) in water are each ejected by an ink jet device to form a film in the same manner, dried, and then irradiated with electromagnetic waves. Since Joule heat is generated inside the electrode pattern of the thin film, the electrode material precursor area is heated from the inside, the electrode material precursor is fired to the electrode, and the metal oxide semiconductor precursor is transferred by Joule heat transfer. The area also undergoes thermal oxidation in the presence of oxygen and is simultaneously converted into a metal oxide semiconductor layer.

電磁波吸収能を持つ電極材料、あるいは前駆体材料は、マイクロ波のような電磁波の照射を受けると電子が振動して、ジュール熱が発生するため、内部から均一に加熱される。一方、ガラスや樹脂等の基板は、マイクロ波領域には吸収が殆ど無いため、基板自体は殆ど発熱しない。従って、プラスチック基板を用いる場合、前記のように所定の距離以上を保ち発熱層を設けることで基板等の熱変形や、変質を起こさずに薄膜トランジスタ素子等の電子デバイスの製造を行うことができる。   Electrode materials or precursor materials having electromagnetic wave absorbing ability are heated uniformly from the inside because electrons vibrate and generate Joule heat when irradiated with electromagnetic waves such as microwaves. On the other hand, substrates such as glass and resin hardly absorb heat in the microwave region, and therefore the substrate itself hardly generates heat. Therefore, when a plastic substrate is used, an electronic device such as a thin film transistor element can be manufactured without causing thermal deformation or deterioration of the substrate or the like by providing a heat generating layer while maintaining a predetermined distance or more as described above.

マイクロ波のような電磁波加熱において一般的なように、電磁波(マイクロ波)吸収は吸収が強い物質に集中し、なお、かつ、非常に短時間で500〜600℃まで昇温することが可能なため、電子デバイスが形成される基板自身は殆ど電磁波による加熱の影響を受けず、短時間に電磁波吸収能を持つ物質のみを昇温でき、例えばトランジスタ素子において、電極にこれを用いた時、電極自身、また、隣接した例えば薄膜の金属酸化物半導体前駆体材料エリアを瞬時に加熱することができるため、これを迅速に半導体に変換することが可能である。また、加熱温度、加熱時間は照射するマイクロ波の出力、照射時間で制御することが可能であり、前駆体材料、基板材料に合わせて調整することが可能である。   As is common in electromagnetic heating such as microwaves, electromagnetic wave (microwave) absorption concentrates on strongly absorbing substances and can be heated to 500 to 600 ° C. in a very short time. Therefore, the substrate itself on which the electronic device is formed is hardly affected by heating due to electromagnetic waves, and can only raise the temperature of a substance having electromagnetic wave absorption ability in a short time. For example, when this is used as an electrode in a transistor element, It is possible to quickly convert itself and also, for example, adjacent thin-film metal oxide semiconductor precursor material areas into a semiconductor. Further, the heating temperature and the heating time can be controlled by the output of the microwave to be irradiated and the irradiation time, and can be adjusted according to the precursor material and the substrate material.

また、電極材料前駆体として、電磁波吸収能を持つ金属酸化物を用いる場合、さらに電極材料として金属微粒子からなる層を組み合わせ(金属は電磁波を吸収しない)、例えばITO微粒子と金属微粒子からなる電極材料前駆体エリアを電極パターンに従い形成して電極前駆体層を形成、あるいは、例えば金属微粒子から形成した電極材料前駆体層上に、これらの電磁波吸収能を持つ物質層を形成し電極前駆体層とし、これに電磁波を照射、電極材料を形成する方法をとってもよい。   When a metal oxide having electromagnetic wave absorbing ability is used as an electrode material precursor, a layer made of metal fine particles is further combined as an electrode material (metal does not absorb electromagnetic waves), for example, an electrode material made of ITO fine particles and metal fine particles An electrode precursor layer is formed by forming a precursor area according to an electrode pattern, or a material layer having these electromagnetic wave absorbing capabilities is formed on an electrode material precursor layer formed of, for example, metal fine particles to form an electrode precursor layer. Alternatively, a method of irradiating an electromagnetic wave to this and forming an electrode material may be employed.

以上、ゲート電極に電磁波吸収能を持つ物質を適用して、機能層中の熱変換材料を、機能材料に変換する態様について述べたが、例えば、薄膜トランジスタにおいて、ソース電極、ドレイン電極等にこれら電磁波吸収能を持つ物質を適用して、熱変換材料を、機能材料に変換して薄膜トランジスタ素子を形成することもできる。これらの態様については、実施例にて具体的に説明する。   As described above, the aspect in which the heat conversion material in the functional layer is converted into the functional material by applying a substance having an electromagnetic wave absorbing ability to the gate electrode has been described. For example, in a thin film transistor, these electromagnetic waves are applied to the source electrode, the drain electrode, and the like. A thin film transistor element can also be formed by converting a heat conversion material into a functional material by applying a substance having an absorptivity. These aspects will be specifically described in Examples.

(マイクロ波の照射)
本発明においては、電磁波として、マイクロ波が好ましく、マイクロ波照射が好ましい。即ち、電磁波吸収能を持つ電極の辺が形成する角が鈍角状のソース、ドレイン電極パターン、また金属酸化物半導体前駆体である金属を含む薄膜を形成した後、該薄膜に対し、電磁波、特にマイクロ波(周波数0.3〜50GHz)を照射することにより、電磁波吸収能を持つ電極パターン薄膜自身を内部から発熱させることで、電極パターン、そして隣接する金属酸化物半導体前駆体を加熱し、電極パターン及びから金属酸化物半導体を製造する。
(Microwave irradiation)
In the present invention, microwaves are preferable as electromagnetic waves, and microwave irradiation is preferable. That is, after forming a thin film containing a metal that is an obtuse angled source / drain electrode pattern or a metal oxide semiconductor precursor formed by the sides of an electrode having electromagnetic wave absorbing ability, By irradiating microwaves (frequency 0.3 to 50 GHz), the electrode pattern thin film having electromagnetic wave absorption ability itself generates heat from the inside, thereby heating the electrode pattern and the adjacent metal oxide semiconductor precursor. A metal oxide semiconductor is produced from the pattern.

なお、本発明の電磁波吸収能を持つ電極前駆体のパターンと共に金属酸化物半導体前駆体を含む薄膜を加熱する時、酸素の存在下で、マイクロ波を照射することが、短時間で金属酸化物半導体前駆体の酸化反応を進行させる上で好ましい。   In addition, when heating the thin film containing the metal oxide semiconductor precursor together with the pattern of the electrode precursor having electromagnetic wave absorbing ability of the present invention, it is possible to irradiate microwaves in the presence of oxygen in a short time. It is preferable when the oxidation reaction of the semiconductor precursor proceeds.

また、マイクロ波照射において、熱伝導により少なからず基材にも熱は伝わることがあり、特に樹脂基板のような耐熱性の低い基材の場合は、マイクロ波の出力、照射時間、さらには照射回数を制御することで基板温度が50〜200℃、前駆体を含有する薄膜の表面温度が200〜600℃になるように処理することが好ましい。薄膜表面の温度、基板の温度等は熱電対を用いた表面温度計により測定できる。   In addition, in microwave irradiation, heat may be transferred to the base material due to heat conduction. Especially in the case of a base material with low heat resistance such as a resin substrate, the microwave output, irradiation time, and irradiation By controlling the number of times, the substrate temperature is preferably 50 to 200 ° C. and the surface temperature of the thin film containing the precursor is preferably 200 to 600 ° C. The surface temperature of the thin film, the temperature of the substrate, etc. can be measured with a surface thermometer using a thermocouple.

また、金属酸化物半導体前駆体を含む薄膜は、形成後、マイクロ波照射の前に、例えば、酸素プラズマ、UVオゾン洗浄等のドライ洗浄プロセスによって洗浄し、薄膜中及び薄膜表面に存在し不純物の原因となる有機物を分解、洗浄して、金属成分以外の有機物を排除しておくことも好ましい。   In addition, the thin film containing the metal oxide semiconductor precursor is cleaned by a dry cleaning process such as oxygen plasma or UV ozone cleaning after the formation and before the microwave irradiation. It is also preferable that organic substances other than the metal component are excluded by decomposing and washing the causative organic substances.

一般的に、マイクロ波とは0.3〜50GHzの周波数を持つ電磁波のことを指し、携帯通信で用いられる0.8MHz及び1.5GHz帯、2GHz帯、アマチュア無線、航空機レーダー等で用いられる1.2GHz帯、電子レンジ、構内無線、VICS等で用いられる2.4GHz帯、船舶レーダー等に用いられる3GHz帯、その他ETCの通信に用いられる5.6GHz等は全てマイクロ波の範疇に入る電磁波である。   Generally, a microwave refers to an electromagnetic wave having a frequency of 0.3 to 50 GHz, and is used in 0.8 MHz and 1.5 GHz band, 2 GHz band, amateur radio, aircraft radar, etc. used in mobile communication. .2 GHz band, 2.4 GHz band used in microwave ovens, local radio, VICS, 3 GHz band used for ship radar, etc., and 5.6 GHz used for ETC communication are all electromagnetic waves that fall within the category of microwaves. is there.

セラミクスの分野では、このような電磁波を焼結に利用することが既に公知となっている。磁性を含む材料に電磁波を照射すると、その物質の複素透磁率の損失部の大きさに応じて発熱することを利用し、短時間で均一に、かつ高温にすることができる。一方で、金属にマイクロ波を照射すると自由電子が高い周波数で運動を始めるためアーク放電が発生し、加熱できないことも良く知られている。   In the field of ceramics, it is already known to use such electromagnetic waves for sintering. When a material containing magnetism is irradiated with an electromagnetic wave, heat can be generated in accordance with the size of the loss portion of the complex permeability of the substance, and the temperature can be increased uniformly and in a short time. On the other hand, it is well known that when a metal is irradiated with microwaves, free electrons start to move at a high frequency, so that arc discharge occurs and heating cannot be performed.

このような背景を元に、発明者らは、本発明の電磁波吸収能を持つ電極材料前駆体の他に、金属酸化物半導体の前駆体を、同時に、また短時間で、かつ、均一に、高温まで加熱して、それぞれ、電極材料そして金属酸化物半導体に、同時に転化できることを見出した。セラミックスの分野と異なるのは、金属イオン含有溶液のような金属酸化物半導体前駆体は磁性を殆ど持たないため、ジュール損失及び/または誘電損失という電子及び/または双極子運動に関連する損失成分が発熱の主因となっていると考えられるが、金属イオン含有溶液を塗布/乾燥したのみの薄膜でこのような現象が起こる理由は、明らかではない。   Based on such a background, the inventors, in addition to the electrode material precursor having electromagnetic wave absorbing ability of the present invention, a metal oxide semiconductor precursor, simultaneously, in a short time and uniformly, It has been found that it can be simultaneously converted into an electrode material and a metal oxide semiconductor by heating to high temperatures. Unlike the field of ceramics, metal oxide semiconductor precursors such as metal ion-containing solutions have almost no magnetism, and therefore there is no loss component related to electron and / or dipole motion such as Joule loss and / or dielectric loss. Although it is considered to be the main cause of the heat generation, the reason why such a phenomenon occurs in a thin film obtained by simply applying / drying a metal ion-containing solution is not clear.

前記薄膜電極パターン及び金属酸化物前駆体を含む薄膜は、必ずしも塗布で形成する必要はないが、本発明においては、これらを塗布により形成することが、塗布による電極形成、塗布による半導体形成工程と1程化ができる等により、薄膜トランジスタの製造において、生産効率の向上が図れ、好ましい。   The thin film including the thin film electrode pattern and the metal oxide precursor is not necessarily formed by coating. However, in the present invention, forming these by coating includes forming an electrode by coating, and forming a semiconductor by coating. The production efficiency can be improved in the manufacture of the thin film transistor because it can be reduced to about 1, which is preferable.

(電磁波吸収能を持つ物質)
本発明において、電磁波吸収能を持つ物質としては、1つには、金属酸化物材料微粒子であり、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、IZO、ITO等が好ましく、少なくともIn、Snの酸化物を含むことが好ましい。本発明においては、これら電磁波吸収能を有する物質を電極として用いることができる。
(Substance with electromagnetic wave absorption ability)
In the present invention, as a substance having electromagnetic wave absorbing ability, one is a metal oxide material fine particle, preferably indium oxide, tin oxide, zinc oxide, IZO, ITO, etc., and at least an oxide of In or Sn. It is preferable to include. In the present invention, these substances capable of absorbing electromagnetic waves can be used as electrodes.

酸化インジウムに錫をドーピングして得られるITO膜においては得られるITO膜のIn:Snの原子数比が好ましくは、100:0.5〜100:10の範囲なるよう調整される。In:Snの原子数比はXPS測定により求めることができる。また、酸化錫にフッ素をドーピング(Sn:Fの原子数比が100:0.01〜100:50の範囲)して得られる透明導電膜(FTO膜という)、In−ZnO系アモルファス導電膜(In:Znの原子数比が100:50〜100:5の範囲)等を用いることができる。原子数比はXPS測定により求めることができる。 In the ITO film obtained by doping tin with indium oxide, the In: Sn atomic number ratio of the obtained ITO film is preferably adjusted to be in the range of 100: 0.5 to 100: 10. The atomic ratio of In: Sn can be determined by XPS measurement. In addition, a transparent conductive film (referred to as FTO film) obtained by doping tin oxide with fluorine (Sn: F atomic ratio in the range of 100: 0.01 to 100: 50), In 2 O 3 —ZnO-based amorphous A conductive film (In: Zn atomic ratio in the range of 100: 50 to 100: 5) or the like can be used. The atomic ratio can be determined by XPS measurement.

電磁波吸収能を持つ金属酸化物材料微粒子からなる導電性の薄膜の形成は、真空蒸着やスパッタ法等を用いることにより、また、インジウム、スズ等の金属アルコキシド、アルキル金属等の有機金属化合物を用いてプラズマCVD法により形成することも好ましい。また、インジウム、スズ等の金属アルコキシド等を用いたゾルゲル法等塗布法によっても製造でき、比抵抗値で10−4Ω・cmオーダーの優れた導電性を有するITO膜を得ることができる。適当なパターニング方法と組み合わせて電極パターンを得る。 Conductive thin film made of metal oxide material fine particles with electromagnetic wave absorption ability can be formed by using vacuum deposition, sputtering, etc., metal alkoxides such as indium and tin, and organometallic compounds such as alkyl metals. It is also preferable to form by plasma CVD. It can also be produced by a coating method such as a sol-gel method using a metal alkoxide such as indium or tin, and an ITO film having excellent electrical conductivity in the order of 10 −4 Ω · cm can be obtained. An electrode pattern is obtained in combination with an appropriate patterning method.

電磁波吸収能を持つ物質としては、上記のように、蒸着あるいはスパッタあるいはプラズマCVD等により形成された導電性のIZO、ITO等の薄膜であってよいが、また、少なくともIn、Snの酸化物を含む金属酸化物微粒子の分散体である電極前駆体材料であってもよく、この場合には、成膜後に、焼成することで導電性となるので、電極パターンに従い、例えばインクジェット法等塗布法により、これにて電極前駆体エリアを形成した後、これを焼成して、電極材料とする。焼成は、マイクロ波照射によって行うことが好ましい。   The substance having electromagnetic wave absorbing ability may be a conductive thin film such as IZO or ITO formed by vapor deposition, sputtering or plasma CVD as described above. It may be an electrode precursor material that is a dispersion of metal oxide fine particles to be contained. In this case, since it becomes conductive by baking after film formation, according to the electrode pattern, for example, by a coating method such as an ink jet method. Then, after forming the electrode precursor area, this is fired to obtain an electrode material. Firing is preferably performed by microwave irradiation.

少なくともIn、Snの酸化物を含む金属酸化物微粒子の分散体としては、特にITO微粒子が非常に微細かつ高分散であり好ましい。Sn酸化物は電磁波吸収能が高く、Sn酸化物を含む電極パターン部が最初に高温になるので、これを電極材料前駆体に含む場合、電極パターン部の近傍も高温となり好ましい。   As a dispersion of metal oxide fine particles containing at least an oxide of In and Sn, ITO fine particles are particularly preferable because they are very fine and highly dispersed. Since the Sn oxide has a high electromagnetic wave absorption capability and the electrode pattern portion containing the Sn oxide first has a high temperature, when it is included in the electrode material precursor, the vicinity of the electrode pattern portion also becomes high, which is preferable.

これらの金属酸化物微粒子は、例えば、pHを調製した溶液を加熱して得たゲル状物から、これを加熱、低温焼結する等の方法により得られるもので、これらを水あるいはアルコール等の適宜な溶媒に分散させた塗料(インク)は、塗布にあるいはインクジェットまた印刷法等に用いても凝集等による目詰まりが発生しない微粒子、高分散である。   These metal oxide fine particles are obtained, for example, from a gel-like material obtained by heating a solution whose pH has been adjusted, by a method such as heating and low-temperature sintering. The coating material (ink) dispersed in an appropriate solvent is a finely dispersed fine particle that does not cause clogging due to agglomeration or the like even when used for coating, ink jetting, printing, or the like.

このような粒子として好ましくは、粒径は5〜50nmの範囲である。   Such particles preferably have a particle size in the range of 5 to 50 nm.

これらは市販されており、市場から直接入手することもできる。シーアイ化成社製、NanoTek Slurry ITO、また、SnO等が挙げられる。 These are commercially available and can also be obtained directly from the market. Examples thereof include NanoTek Slurry ITO, SnO 2 and the like manufactured by CI Kasei Co., Ltd.

これら微粒子分散液を電極材料前駆体として用いると、スパッタ法等によらず、ITO等の電極材料がインクジェット法等、塗布法により容易にパターニング形成でき、かつ、薄膜の表面温度が200〜600℃という比較的低温の熱処理あるいは焼結により、微粒子の結晶化が起こり導電性の高い薄膜が得られる。   When these fine particle dispersions are used as an electrode material precursor, an electrode material such as ITO can be easily patterned by a coating method such as an ink jet method, and the surface temperature of the thin film is 200 to 600 ° C., regardless of the sputtering method or the like. Due to the relatively low temperature heat treatment or sintering, fine particles are crystallized to obtain a highly conductive thin film.

また電極材料前駆体としては、また、少なくともIn、Sn、Zn原子含有化合物が挙げられ、これらの金属原子を含む、金属塩、ハロゲン化金属化合物、有機金属化合物等を挙げることができる。   In addition, examples of the electrode material precursor include at least an In, Sn, and Zn atom-containing compound, and examples thereof include metal salts, metal halide compounds, and organometallic compounds containing these metal atoms.

少なくともIn、Sn、Znを含む金属塩としては、硝酸塩、酢酸塩等を、ハロゲン金属化合物としては塩化物、ヨウ化物、臭化物等を好適に用いることができる。   As metal salts containing at least In, Sn, and Zn, nitrates, acetates, and the like can be suitably used, and as halogen metal compounds, chlorides, iodides, bromides, and the like can be suitably used.

以上の電極材料前駆体のうち、好ましいのは、インジウム、錫、亜鉛の硝酸塩、ハロゲン化物、アルコキシド類である。具体例としては、硝酸インジウム、硝酸スズ、硝酸亜鉛、塩化インジウム、塩化スズ(2価)、塩化スズ(4価)、塩化亜鉛、トリ−i−プロポキシインジウム、ジエトキシ亜鉛、ビス(ジピバロイルメタナト)亜鉛、テトラエトキシスズ、テトラ−i−プロポキシスズ等が挙げられる。   Among the electrode material precursors described above, preferred are indium, tin, zinc nitrates, halides, and alkoxides. Specific examples include indium nitrate, tin nitrate, zinc nitrate, indium chloride, tin chloride (divalent), tin chloride (tetravalent), zinc chloride, tri-i-propoxyindium, diethoxyzinc, bis (dipivaloylme Tanato) zinc, tetraethoxytin, tetra-i-propoxytin and the like.

これらの電極材料前駆体、例えば硝酸インジウム、硝酸スズ等の溶液を、前記基板上に電極パターンに従い電極材料前駆体エリアを形成し、前記同様に、この上に絶縁層となる絶縁膜前駆体エリアを形成し、これに電磁波を照射することで、これらの電極材料前駆体中に一部形成される酸化物が、発熱体として作用するために、前記同様に、自身が触媒的に電極材料となる他、隣接した絶縁膜前駆体エリアに熱を及ぼし、これを絶縁膜に変換できる。   These electrode material precursors, for example, indium nitrate, tin nitrate, and the like, form an electrode material precursor area on the substrate according to the electrode pattern, and, similarly to the above, an insulating film precursor area serving as an insulating layer In the same manner as described above, the oxide formed in part in these electrode material precursors acts as a heating element. In addition, heat can be applied to the adjacent insulating film precursor area, which can be converted into an insulating film.

(半導体前駆体材料)
本発明において、熱変換材料である半導体前駆体としては、金属酸化物半導体前駆体、また有機半導体前駆体材料も用いることができる。
(Semiconductor precursor material)
In the present invention, a metal oxide semiconductor precursor or an organic semiconductor precursor material can also be used as the semiconductor precursor that is a heat conversion material.

金属酸化物半導体前駆体としては、金属原子含有化合物が挙げられ、金属原子含有化合物には、金属原子を含む、金属塩、ハロゲン化金属化合物、有機金属化合物等を挙げることができる。   Examples of the metal oxide semiconductor precursor include a metal atom-containing compound, and examples of the metal atom-containing compound include metal salts, metal halide compounds, and organic metal compounds containing a metal atom.

金属塩、ハロゲン金属化合物、有機金属化合物の金属としては、Li、Be、B、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、In、Ir、Sn、Sb、Cs、Ba、La、Hf、Ta、W、Tl、Pb、Bi、Ce、Pr、Nd、Pm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等を挙げることができる。   Metals of metal salts, halogen metal compounds, and organometallic compounds include Li, Be, B, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu Zn, Ga, Ge, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Cd, In, Ir, Sn, Sb, Cs, Ba, La, Hf, Ta, W, Tl, Pb, Bi, Ce, Pr Nd, Pm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu and the like.

それらの金属塩のうち、インジウム、錫、亜鉛のいずれかの金属イオンを含むことが好ましく、それらを併用して混合させてもよい。   Among these metal salts, it is preferable to contain any metal ion of indium, tin, and zinc, and they may be used in combination.

また、その他の金属として、ガリウムまたはアルミニウムを含むことが好ましい。   Moreover, it is preferable that a gallium or aluminum is included as another metal.

金属塩としては、硝酸塩、酢酸塩等を、ハロゲン金属化合物としては塩化物、ヨウ化物、臭化物等を好適に用いることができる。   As metal salts, nitrates, acetates and the like can be suitably used, and as halogen metal compounds, chlorides, iodides, bromides and the like can be suitably used.

有機金属化合物としては、下記の一般式(I)で示すものが挙げられる。   Examples of the organometallic compound include those represented by the following general formula (I).

一般式(I) R MR
式中、Mは金属、Rはアルキル基、Rはアルコキシ基、Rはβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基(ケトオキシ錯体基)から選ばれる基であり、金属Mの価数をmとした場合、x+y+z=mであり、x=0〜m、またはx=0〜m−1であり、y=0〜m、z=0〜mで、いずれも0または正の整数である。Rのアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等を挙げることができる。Rのアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、3,3,3−トリフルオロプロポキシ基等を挙げることができる。またアルキル基の水素原子をフッ素原子に置換したものでもよい。Rのβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基(ケトオキシ錯体基)から選ばれる基としては、β−ジケトン錯体基として、例えば、2,4−ペンタンジオン(アセチルアセトンあるいはアセトアセトンともいう)、1,1,1,5,5,5−ヘキサメチル−2,4−ペンタンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオン、1,1,1−トリフルオロ−2,4−ペンタンジオン等を挙げることができ、β−ケトカルボン酸エステル錯体基として、例えばアセト酢酸メチルエステル、アセト酢酸エチルエステル、アセト酢酸プロピルエステル、トリメチルアセト酢酸エチル、トリフルオロアセト酢酸メチル等を挙げることができ、β−ケトカルボン酸として、例えば、アセト酢酸、トリメチルアセト酢酸等を挙げることができ、またケトオキシとして、例えば、アセトオキシ基(またはアセトキシ基)、プロピオニルオキシ基、ブチリロキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等を挙げることができる。これらの基の炭素原子数は18以下が好ましい。また直鎖または分岐のもの、また水素原子をフッ素原子にしたものでもよい。有機金属化合物の中では、分子内に少なくとも1つ以上の酸素を有するものが好ましい。このようなものとしてRのアルコキシ基を少なくとも1つを含有する有機金属化合物、またRのβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基(ケトオキシ錯体基)から選ばれる基を少なくとも1つ有する金属化合物が最も好ましい。金属塩の中では、硝酸塩が好ましい。硝酸塩は高純度品が入手しやすく、また使用時の媒体として好ましい水に対する溶解度が高い。硝酸塩としては、硝酸インジウム、硝酸錫、硝酸亜鉛、硝酸ガリウム等が挙げられる。
Formula (I) R 1 x MR 2 y R 3 z
In the formula, M is a metal, R 1 is an alkyl group, R 2 is an alkoxy group, R 3 is a β-diketone complex group, a β-ketocarboxylic acid ester complex group, a β-ketocarboxylic acid complex group, and a ketooxy group (ketooxy complex group). X + y + z = m, x = 0 to m, or x = 0 to m−1, and y = 0 to m, z = 0. ~ M, each of which is 0 or a positive integer. Examples of the alkyl group for R 1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Examples of the alkoxy group for R 2 include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, and a 3,3,3-trifluoropropoxy group. Further, a hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom. Examples of the group selected from the β-diketone complex group, the β-ketocarboxylic acid ester complex group, the β-ketocarboxylic acid complex group, and the ketooxy group (ketooxy complex group) of R 3 include, for example, 2,4 -Pentanedione (also called acetylacetone or acetoacetone), 1,1,1,5,5,5-hexamethyl-2,4-pentanedione, 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione , 1,1,1-trifluoro-2,4-pentanedione, and the β-ketocarboxylic acid ester complex group includes, for example, acetoacetic acid methyl ester, acetoacetic acid ethyl ester, acetoacetic acid propyl ester, trimethylacetate Examples thereof include ethyl acetate, methyl trifluoroacetoacetate and the like, and examples of β-ketocarboxylic acid include For example, acetoacetic acid, trimethylacetoacetic acid and the like can be mentioned, and examples of ketooxy include acetooxy group (or acetoxy group), propionyloxy group, butyryloxy group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group and the like. These groups preferably have 18 or less carbon atoms. Further, it may be linear or branched, or a hydrogen atom may be a fluorine atom. Among organometallic compounds, those having at least one oxygen in the molecule are preferable. As such, an organometallic compound containing at least one alkoxy group of R 2 , a β-diketone complex group, a β-ketocarboxylic acid ester complex group, a β-ketocarboxylic acid complex group and a ketooxy group (ketooxy group) of R 3 Most preferred are metal compounds having at least one group selected from (complex groups). Among metal salts, nitrate is preferable. Nitrate is easily available as a high-purity product and has high solubility in water, which is preferable as a medium for use. Examples of nitrates include indium nitrate, tin nitrate, zinc nitrate, and gallium nitrate.

以上の金属酸化物半導体前駆体のうち、好ましいのは、金属の硝酸塩、金属のハロゲン化物、アルコキシド類である。具体例としては、硝酸インジウム、硝酸亜鉛、硝酸ガリウム、硝酸スズ、硝酸アルミニウム、塩化インジウム、塩化亜鉛、塩化スズ(2価)、塩化スズ(4価)、塩化ガリウム、塩化アルミニウム、トリ−i−プロポキシインジウム、ジエトキシ亜鉛、ビス(ジピバロイルメタナト)亜鉛、テトラエトキシスズ、テトラ−i−プロポキシスズ、トリ−i−プロポキシガリウム、トリ−i−プロポキシアルミニウム等が挙げられる。   Of the above metal oxide semiconductor precursors, metal nitrates, metal halides, and alkoxides are preferable. Specific examples include indium nitrate, zinc nitrate, gallium nitrate, tin nitrate, aluminum nitrate, indium chloride, zinc chloride, tin chloride (divalent), tin chloride (tetravalent), gallium chloride, aluminum chloride, tri-i-. Examples include propoxyindium, diethoxyzinc, bis (dipivaloylmethanato) zinc, tetraethoxytin, tetra-i-propoxytin, tri-i-propoxygallium, and tri-i-propoxyaluminum.

(金属酸化物半導体前駆体薄膜の成膜方法、パターン化方法)
これらの金属酸化物半導体の前駆体となる金属を含有する薄膜を形成するためには、公知の成膜法、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、大気圧プラズマ法等を用いることができるが、本発明については金属塩、ハロゲン化物、有機金属化合物等を適切な溶媒に溶解した溶液を用いて基板上に連続的に塗設することで生産性を大幅に向上することができ好ましい。この点からも、金属化合物としては、塩化物、硝酸塩、酢酸塩、金属アルコキシド等を用いることが溶解性の観点からより好ましい。
(Metal oxide semiconductor precursor thin film deposition method, patterning method)
In order to form a thin film containing a metal as a precursor of these metal oxide semiconductors, a known film formation method, vacuum deposition method, molecular beam epitaxial growth method, ion cluster beam method, low energy ion beam method, ion A plating method, a CVD method, a sputtering method, an atmospheric pressure plasma method, and the like can be used. However, in the present invention, a solution in which a metal salt, a halide, an organometallic compound, or the like is dissolved in an appropriate solvent is used on the substrate. It is preferable that the coating is continuously performed because productivity can be greatly improved. Also from this point, it is more preferable from the viewpoint of solubility to use a chloride, nitrate, acetate, metal alkoxide or the like as the metal compound.

溶媒としては、水の他、用いる金属化合物を溶解するものであれば特に制限されるところではないが、水や、エタノール、プロパノール、エチレングリコール等のアルコール類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル系、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等グリコールエーテル系、また、アセトニトリル等、さらに、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒、o−ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、m−クレゾール等の芳香族系溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン、トリデカン等の脂肪族炭化水素溶媒、α−テルピネオール、また、クロロホルムや1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、N−メチルピロリドン、2硫化炭素等を好適に用いることができる。   The solvent is not particularly limited as long as it dissolves the metal compound to be used in addition to water, but water, alcohols such as ethanol, propanol and ethylene glycol, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, acetic acid, etc. Esters such as methyl and ethyl acetate, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone, glycol ethers such as diethylene glycol monomethyl ether, acetonitrile, and aromatic hydrocarbon solvents such as xylene and toluene, o-dichlorobenzene , Aromatic solvents such as nitrobenzene and m-cresol, aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, cyclohexane and tridecane, α-terpineol, and alkyl halide solvents such as chloroform and 1,2-dichloroethane, N Methylpyrrolidone, can be preferably used carbon disulfide and the like.

金属ハロゲン化物及び/または金属アルコキシドを用いた場合には比較的極性の高い溶媒が好ましく、中でも沸点が100℃以下の水、エタノール、プロパノール等のアルコール類、アセトニトリル、またはこれらの混合物を用いると乾燥温度を低くすることができため、樹脂基板に塗設することが可能となりより好ましい。   When a metal halide and / or metal alkoxide is used, a solvent having a relatively high polarity is preferable. Among them, water having a boiling point of 100 ° C. or less, alcohols such as ethanol and propanol, acetonitrile, or a mixture thereof is used for drying. Since the temperature can be lowered, it can be applied to the resin substrate, which is more preferable.

また、溶媒中に金属アルコキシドと種々のアルカノールアミン、α−ヒドロキシケトン、β−ジケトン等の多座配位子であるキレート配位子を添加すると、金属アルコキシドを安定化したり、カルボン酸塩の溶解度を増加させることができ、悪影響が出ない範囲で添加することが好ましい。   Addition of metal alkoxide and various ligands such as alkanolamines, α-hydroxy ketones, β-diketones and other chelating ligands in the solvent stabilizes the metal alkoxide and the solubility of the carboxylate. It is preferable to add in a range that does not cause adverse effects.

半導体前駆体材料を含有する液体を基材上に適用して薄膜を形成する方法としては、スピンコート法、スプレーコート法、ブレードコート法、ディップコート法、キャスト法、バーコート法、ダイコート法等塗布法、また、凸版、凹版、平版、スクリーン印刷、インクジェット等の印刷法等、広い意味での塗布による方法が挙げられ、また、これによりパターン化する方法等が挙げられる。また、塗布膜からフォトリソグラフ法、レーザーアブレーション等によりパターン化してもよい。これらのうち、好ましいのは薄膜の塗布が可能な、インクジェット法、スプレーコート法等である。   As a method of forming a thin film by applying a liquid containing a semiconductor precursor material on a substrate, a spin coating method, a spray coating method, a blade coating method, a dip coating method, a casting method, a bar coating method, a die coating method, etc. Examples of the coating method include a method of coating in a broad sense such as a printing method such as a relief printing plate, an intaglio plate, a planographic printing method, a screen printing method, and an ink jet printing method, and a method of patterning by this. Alternatively, the coating film may be patterned by photolithography, laser ablation, or the like. Among these, the ink jet method, spray coating method, etc. which can apply | coat a thin film are preferable.

成膜する場合、塗布後、150℃程度で溶媒を揮発させることにより金属酸化物の前駆体の薄膜が形成される。なお、溶液を滴下する際、基板自体を150℃程度に加熱しておくと、塗布、乾燥の2プロセスを同時に行えるため好ましい。   In the case of film formation, a thin film of a metal oxide precursor is formed by volatilizing the solvent at about 150 ° C. after coating. In addition, when dropping the solution, it is preferable that the substrate itself is heated to about 150 ° C. because two processes of coating and drying can be performed simultaneously.

(金属の組成比)
好ましい、金属の組成比としては、Inを1とした時、ZnSn1−y(ここにおいてyは0〜1の正数)は0.2〜5、好ましくは0.5〜2とする。さらにInを1とした時に、Gaの組成比は0.2〜5、好ましくは0.5〜2とする。
(Composition ratio of metal)
As a preferred metal composition ratio, when In is 1, Zn y Sn 1-y (where y is a positive number from 0 to 1 ) is 0.2 to 5, preferably 0.5 to 2. . Furthermore, when In is set to 1, the composition ratio of Ga is 0.2 to 5, preferably 0.5 to 2.

また、前駆体となる金属を含む薄膜の膜厚は1〜200nm、より好ましくは5〜100nmである。   Moreover, the film thickness of the thin film containing the metal used as a precursor is 1-200 nm, More preferably, it is 5-100 nm.

(非晶質酸化物)
形成される金属酸化物半導体としては、単結晶、多結晶、非晶質のいずれの状態も使用可能だが、好ましくは非晶質の薄膜を用いる。
(Amorphous oxide)
As the metal oxide semiconductor to be formed, any state of single crystal, polycrystal, and amorphous can be used, but an amorphous thin film is preferably used.

金属酸化物半導体の前駆体となる金属化合物材料から形成された、本発明に係る金属酸化物である非晶質酸化物の電子キャリア濃度は1018/cm未満が実現されていればよい。電子キャリア濃度は室温で測定する場合の値である。室温とは、例えば25℃であり、具体的には0℃から40℃程度の範囲から適宜選択されるある温度である。なお、本発明に係るアモルファス酸化物の電子キャリア濃度は、0℃から40℃の範囲全てにおいて、1018/cm未満を充足する必要はない。例えば、25℃において、キャリア電子密度1018/cm未満が実現されていればよい。また、電子キャリア濃度をさらに下げ、1017/cm以下、より好ましくは1016/cm以下にするとノーマリーオフのTFTが歩留まり良く得られる。 The electron carrier concentration of an amorphous oxide, which is a metal oxide according to the present invention, formed from a metal compound material that is a precursor of a metal oxide semiconductor only needs to be less than 10 18 / cm 3 . The electron carrier concentration is a value when measured at room temperature. The room temperature is, for example, 25 ° C., specifically, a certain temperature appropriately selected from the range of about 0 ° C. to 40 ° C. Note that the electron carrier concentration of the amorphous oxide according to the present invention does not need to satisfy less than 10 18 / cm 3 in the entire range of 0 ° C. to 40 ° C. For example, a carrier electron density of less than 10 18 / cm 3 may be realized at 25 ° C. Further, when the electron carrier concentration is further reduced to 10 17 / cm 3 or less, more preferably 10 16 / cm 3 or less, a normally-off TFT can be obtained with a high yield.

電子キャリア濃度の測定は、ホール効果測定により求めることができる。   The electron carrier concentration can be measured by Hall effect measurement.

金属酸化物である半導体の膜厚としては、特に制限はないが、得られたトランジスタの特性は、半導体膜の膜厚に大きく左右される場合が多く、その膜厚は、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。   The film thickness of the semiconductor that is a metal oxide is not particularly limited, but the characteristics of the obtained transistor are often greatly influenced by the film thickness of the semiconductor film, and the film thickness varies depending on the semiconductor. Generally, 1 μm or less, particularly 10 to 300 nm is preferable.

本発明においては、前駆体材料、組成比、製造条件等を制御して、例えば、電子キャリア濃度を、1012/cm以上1018/cm未満とする。より好ましくは1013/cm以上1017/cm以下、さらには1015/cm以上1016/cm以下の範囲にすることが好ましいものである。 In the present invention, the precursor material, composition ratio, production conditions, and the like are controlled so that, for example, the electron carrier concentration is 10 12 / cm 3 or more and less than 10 18 / cm 3 . More preferably, it is in the range of 10 13 / cm 3 or more and 10 17 / cm 3 or less, and more preferably 10 15 / cm 3 or more and 10 16 / cm 3 or less.

(その他半導体層)
本発明においては、電極、また絶縁層前駆体材料を熱変換材料として絶縁層を形成する場合、半導体層は、公知の方法により形成してもよい。
(Other semiconductor layers)
In the present invention, when an insulating layer is formed using an electrode or an insulating layer precursor material as a heat conversion material, the semiconductor layer may be formed by a known method.

例えば、電磁波吸収能を持つ物質を電極に用いマイクロ波照射によりこれを熱源として半導体層を形成する本発明の方法を用いないでもよく、前記の金属酸化物半導体前駆体材料を用いて半導体前駆体エリアを形成した後、例えば、熱酸化、また、プラズマ酸化、酸素の存在下紫外線を照射等により、これを熱酸化する方法で形成することができる。   For example, it is not necessary to use the method of the present invention in which a semiconductor layer is formed by using a substance having an electromagnetic wave absorbing ability as an electrode by using microwave irradiation as a heat source, and a semiconductor precursor using the metal oxide semiconductor precursor material described above. After the area is formed, it can be formed by a method of thermally oxidizing, for example, thermal oxidation, plasma oxidation, or irradiation with ultraviolet rays in the presence of oxygen.

例えば、プラズマ酸化を用いる場合、大気圧プラズマ法が好ましく、またプラズマ酸化において、前駆体を含有する薄膜を形成した基板は、150〜300℃の範囲で加熱させ、大気圧下で、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガスを放電ガスとして、これと共に反応ガス(酸素を含むガス)を放電空間に導入して、高周波電界を印加して、放電ガスを励起させ、プラズマ発生させ、反応ガスと接触させて酸素プラズマを発生させ、これを基体表面に晒すことで半導体前駆体材料のプラズマ酸化を行う。大気圧下とは、20〜110kPaの圧力を表すが、好ましくは93〜104kPaである。   For example, when using plasma oxidation, the atmospheric pressure plasma method is preferable, and in the plasma oxidation, a substrate on which a thin film containing a precursor is formed is heated in a range of 150 to 300 ° C., and an atmospheric pressure, argon gas, An inert gas such as nitrogen gas is used as a discharge gas, together with this, a reaction gas (a gas containing oxygen) is introduced into the discharge space, a high-frequency electric field is applied to excite the discharge gas, generate plasma, Oxygen plasma is generated by contact, and this is exposed to the surface of the substrate to perform plasma oxidation of the semiconductor precursor material. Under atmospheric pressure represents a pressure of 20 to 110 kPa, preferably 93 to 104 kPa.

大気圧プラズマ法により、酸素含むガスを反応性ガスとして用いて酸素プラズマを発生させる時、使用するガスは、薄膜の種類によって異なるが、基本的には放電ガス(不活性ガス)と酸化性ガスの混合ガスである。プラズマ酸化を行う場合、酸化性ガスとして酸素ガスを混合ガスに対し、0.01〜10体積%含有させることが好ましい。0.1〜10体積%であることがより好ましいが、さらに好ましくは、0.1〜5体積%である。   When an oxygen plasma is generated using a gas containing oxygen as a reactive gas by the atmospheric pressure plasma method, the gas used varies depending on the type of thin film, but basically a discharge gas (inert gas) and an oxidizing gas. It is a mixed gas. When performing plasma oxidation, it is preferable to contain 0.01-10 volume% of oxygen gas with respect to mixed gas as oxidizing gas. Although it is more preferable that it is 0.1-10 volume%, More preferably, it is 0.1-5 volume%.

上記不活性ガスとしては、周期表の第18属元素、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンや、窒素ガス等が挙げられるが、ヘリウム、アルゴン、窒素ガスが好ましく用いられる。   Examples of the inert gas include Group 18 elements of the periodic table, specifically helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, nitrogen gas, and the like, but helium, argon, and nitrogen gas are preferably used. It is done.

大気圧下でのプラズマ法については特開平11−61406号、同11−133205号、特開2000−121804号、同2000−147209号、同2000−185362号各公報、WO2006/129461号パンフレット等に記載されている。   The plasma method under atmospheric pressure is described in JP-A-11-61406, JP-A-11-133205, JP-A-2000-121804, JP-A-2000-147209, JP-A-2000-185362, WO2006 / 129461, etc. Are listed.

(その他有機半導体層)
また、前記第二の態様においては、有機半導体薄膜(層)を、半導体層として用いることができる。
(Other organic semiconductor layers)
In the second aspect, an organic semiconductor thin film (layer) can be used as the semiconductor layer.

有機半導体材料としては、後述する種々の縮合多環芳香族化合物や共役系化合物が適用可能である。   As the organic semiconductor material, various condensed polycyclic aromatic compounds and conjugated compounds described later can be applied.

有機半導体材料としての縮合多環芳香族化合物としては、例えば、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、へプタセン、クリセン、ピセン、フルミネン、ピレン、ペロピレン、ペリレン、テリレン、クオテリレン、コロネン、オバレン、サーカムアントラセン、ビスアンテン、ゼスレン、ヘプタゼスレン、ピランスレン、ビオランテン、イソビオランテン、サーコビフェニル、フタロシアニン、ポルフィリン等の化合物及びこれらの誘導体が挙げられる。   Examples of the condensed polycyclic aromatic compound as the organic semiconductor material include, for example, anthracene, tetracene, pentacene, hexacene, heptacene, chrysene, picene, fluorene, pyrene, peropyrene, perylene, terylene, quaterylene, coronene, obalene, circumcomanthracene, Examples thereof include compounds such as bisanthene, zestrene, heptazeslen, pyranthrene, violanthene, isoviolanthene, cacobiphenyl, phthalocyanine, and porphyrin, and derivatives thereof.

共役系化合物としては、例えば、ポリチオフェン及びそのオリゴマー、ポリピロール及びそのオリゴマー、ポリアニリン、ポリフェニレン及びそのオリゴマー、ポリフェニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリチエニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、テトラチアフルバレン化合物、キノン化合物、テトラシアノキノジメタン等のシアノ化合物、フラーレン及びこれらの誘導体あるいは混合物を挙げることができる。また特開2003−304014号公報に記載のような環状構造を持つビシクロ化合物(ビシクロポルフィリン化合物)も用いることができる。   Examples of the conjugated compound include polythiophene and its oligomer, polypyrrole and its oligomer, polyaniline, polyphenylene and its oligomer, polyphenylene vinylene and its oligomer, polythienylene vinylene and its oligomer, polyacetylene, polydiacetylene, tetrathiafulvalene compound, quinone Compounds, cyano compounds such as tetracyanoquinodimethane, fullerenes and derivatives or mixtures thereof. In addition, a bicyclo compound (bicycloporphyrin compound) having a cyclic structure as described in JP-A-2003-304014 can also be used.

これらの有機半導体層を形成する方法としては、公知の方法で形成することができ、例えば、真空蒸着、MBE(Molecular Beam Epitaxy)、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、スパッタ法、CVD(Chemical Vapor Deposition)、レーザ蒸着、電子ビーム蒸着、電着、また溶液からのキャスト法、スピンコート、ディップコート、バーコート法、ダイコート法、スプレーコート法、及びLB法等、またスクリーン印刷、インクジェット印刷、ブレード塗布等の方法を挙げることができる。   As a method of forming these organic semiconductor layers, it can be formed by a known method, for example, vacuum deposition, MBE (Molecular Beam Epitaxy), ion cluster beam method, low energy ion beam method, ion plating method, Sputtering method, CVD (Chemical Vapor Deposition), laser deposition, electron beam deposition, electrodeposition, casting method from solution, spin coating, dip coating, bar coating method, die coating method, spray coating method, LB method, etc. Examples thereof include screen printing, ink jet printing, blade coating and the like.

この中で生産性の点で、有機半導体の溶液を用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れる。特に、本発明に係わるパターン形成方法により有機半導体層を形成する場合、有機半導体溶液を、パターニングされた基体表面に塗布、適用することが好ましい。   Among these, the spin coating method, blade coating method, dip coating method, roll coating method, bar coating method, die coating method and the like that can form a thin film easily and precisely using an organic semiconductor solution are preferred in terms of productivity. . In particular, when the organic semiconductor layer is formed by the pattern forming method according to the present invention, it is preferable to apply and apply the organic semiconductor solution to the patterned substrate surface.

有機半導体溶液を作製する際に使用される有機溶媒は、芳香族炭化水素、芳香族ハロゲン化炭化水素、脂肪族炭化水素または脂肪族ハロゲン化炭化水素が好ましく、芳香族炭化水素、芳香族ハロゲン化炭化水素または脂肪族炭化水素がより好ましい。   The organic solvent used in preparing the organic semiconductor solution is preferably an aromatic hydrocarbon, an aromatic halogenated hydrocarbon, an aliphatic hydrocarbon or an aliphatic halogenated hydrocarbon, an aromatic hydrocarbon, an aromatic halogenated More preferred are hydrocarbons or aliphatic hydrocarbons.

芳香族炭化水素の有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、メチルナフタレン等を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されない。   Examples of the aromatic hydrocarbon organic solvent include toluene, xylene, mesitylene, and methylnaphthalene, but the present invention is not limited thereto.

脂肪族炭化水素としては、オクタン、4−メチルヘプタン、2−メチルヘプタン、3−メチルヘプタン、2,2−ジメチルヘキサン、2,3−ジメチルヘキサン、2,4−ジメチルヘキサン、2,5−ジメチルヘキサンシクロヘキサン、シクロペンタン、メチルシクロヘキサン等を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されない。   Aliphatic hydrocarbons include octane, 4-methylheptane, 2-methylheptane, 3-methylheptane, 2,2-dimethylhexane, 2,3-dimethylhexane, 2,4-dimethylhexane, 2,5-dimethyl. Although hexanecyclohexane, cyclopentane, methylcyclohexane, etc. can be mentioned, this invention is not limited to these.

脂肪族ハロゲン化炭化水素の有機溶媒としては、例えば、クロロホルム、ブロモホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、ジフルオロエタン、フルオロクロロエタン、クロロプロパン、ジクロロプロパン、クロロペンタン、クロロヘキサン等を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されない。   Examples of the organic solvent for the aliphatic halogenated hydrocarbon include chloroform, bromoform, dichloromethane, dichloroethane, trichloroethane, difluoroethane, fluorochloroethane, chloropropane, dichloropropane, chloropentane, and chlorohexane. It is not limited to these.

本発明で用いられるこれらの有機溶媒は、1種類あるいは2種類以上混合して用いてもよい。また、有機溶媒は50℃〜250℃の沸点を有するものが好ましい。   These organic solvents used in the present invention may be used alone or in combination of two or more. The organic solvent preferably has a boiling point of 50 ° C to 250 ° C.

なおAdvanced Material誌 1999年 第6号、p480〜483に記載のように、ペンタセン等前駆体が溶媒に可溶であるものは、塗布により形成した前駆体の膜を熱処理して目的とする有機材料の薄膜を形成してもよい。   In addition, as described in Advanced Material 1999 No. 6, p. 480 to 483, a precursor such as pentacene is soluble in a solvent, a target organic material formed by heat treatment of a precursor film formed by coating The thin film may be formed.

これら有機半導体層の膜厚としては、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。   The film thickness of these organic semiconductor layers is not particularly limited, but the characteristics of the obtained transistor are often greatly influenced by the film thickness of the organic semiconductor layer, and the film thickness varies depending on the organic semiconductor. Generally, 1 μm or less, particularly 10 to 300 nm is preferable.

さらに、本発明の有機半導体素子によれば、そのゲート電極、ソース/ドレイン電極のうち少なくとも一つを本発明の有機半導体素子の製造方法によって形成することによって、低抵抗の電極を、高温を必要とせず有機半導体層材料層の特性劣化を引き起こすことなしに形成することが可能となる。   Furthermore, according to the organic semiconductor device of the present invention, at least one of the gate electrode and the source / drain electrode is formed by the method of manufacturing an organic semiconductor device of the present invention, so that a low-resistance electrode requires a high temperature. Instead, it can be formed without causing deterioration of the characteristics of the organic semiconductor layer material layer.

有機半導体層を形成する場合、有機半導体層の形成に先立って、絶縁膜、また下引き等の例えば金属酸化物からなる基板表面の有機半導体層を形成する領域に有機物からなる表面処理を施すことが好ましい。有機物からなる表面処理としては、基板表面に物理吸着するもの、また界面活性剤等を用いることができる。有機半導体層が形成される、例えば絶縁膜等が形成された基板表面に物理吸着、あるいは化学吸着により単分子膜を形成するものが特に好ましい。中でもシランカップリング剤による表面処理が好ましい。シランカップリング剤は絶縁層となる酸化物表面と化学反応により結合することで単分子膜を形成する。   In the case of forming an organic semiconductor layer, prior to the formation of the organic semiconductor layer, a surface treatment made of an organic material is applied to the region where the organic semiconductor layer is formed on the surface of the substrate made of, for example, a metal oxide, such as an undercoat. Is preferred. As the surface treatment made of an organic substance, one that is physically adsorbed on the substrate surface, a surfactant, or the like can be used. It is particularly preferable to form a monomolecular film by physical adsorption or chemical adsorption on the surface of the substrate on which an organic semiconductor layer is formed, for example, an insulating film or the like. Of these, surface treatment with a silane coupling agent is preferred. A silane coupling agent forms a monomolecular film by bonding with an oxide surface serving as an insulating layer by a chemical reaction.

特に、オクチルトリクロロシラン、オクタデシルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、オクチルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤、ヘキサメチルジシラザン等のシラザン類、
また、下記の化合物も好ましいシランカップリング剤である。
In particular, silane coupling agents such as octyltrichlorosilane, octadecyltrichlorosilane, phenyltrichlorosilane, octyltriethoxysilane, silazanes such as hexamethyldisilazane,
The following compounds are also preferable silane coupling agents.

Figure 2010129742
Figure 2010129742

また、オクチルトリクロロチタン、オクチルトリイソプロポキシチタン等のチタンカップリング剤による表面処理も好ましい。   A surface treatment with a titanium coupling agent such as octyltrichlorotitanium, octyltriisopropoxytitanium, or the like is also preferable.

次いで、以下、薄膜トランジスタを構成する他の各要素について説明する。   Next, other elements constituting the thin film transistor will be described below.

(電極)
本発明において、TFT素子を構成するソース電極、ドレイン電極、ゲート電極等の電極に用いられる導電性材料としては、前記の方法により作製される電磁波吸収能を持つ電極材料、例えば、金属酸化物導電材料からなるものの他、他の電極材料も使用できる。例えば、第1の態様に従って、ゲート電極、ゲート絶縁層をマイクロ波照射により本発明の方法にて形成した後、ソース、ドレイン電極については、必ずしも同様の方法によらずともよい。
(electrode)
In the present invention, the conductive material used for the electrodes such as the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode constituting the TFT element is an electrode material having an electromagnetic wave absorbing ability produced by the above method, for example, a metal oxide conductive material. In addition to materials, other electrode materials can be used. For example, after the gate electrode and the gate insulating layer are formed by the microwave irradiation according to the method of the present invention according to the first embodiment, the source and drain electrodes may not necessarily be the same method.

また、ソース、ドレイン電極に電磁波吸収能を持つ電極材料を用い、半導体前駆体材料を、半導体層とする場合においても、例えばゲート電極の電極材料について限定はない。   Even when an electrode material having electromagnetic wave absorbing ability is used for the source and drain electrodes and the semiconductor precursor material is a semiconductor layer, there is no limitation on the electrode material of the gate electrode, for example.

他の電極材料としては、電極として実用可能なレベルでの導電性があればよく、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、銀ペースト及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。   Other electrode materials are only required to have conductivity at a level that can be used as an electrode, and are not particularly limited. 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 tin oxide (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 Neshiumu / silver mixture, a magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide mixture, a lithium / aluminum mixture, or the like is used.

また、導電性材料としては、導電性ポリマーや金属微粒子等を好適に用いることができる。金属微粒子を含有する分散物としては、例えば公知の導電性ペースト等を用いてもよいが、好ましくは、粒子径が1nm〜50nm、好ましくは1nm〜10nmの金属微粒子を含有する分散物である。金属微粒子から電極を形成するには、前述の方法を同様に用いることができ、金属微粒子の材料としては上記の金属を用いることができる。   Moreover, as a conductive material, a conductive polymer, metal fine particles, or the like can be suitably used. As the dispersion containing metal fine particles, for example, a known conductive paste or the like may be used, but preferably a dispersion containing metal fine particles having a particle diameter of 1 nm to 50 nm, preferably 1 nm to 10 nm. In order to form an electrode from metal fine particles, the above-described method can be used in the same manner, and the metal described above can be used as the material of the metal fine particles.

また、前記のように、これらの電極材料と、前記電磁波吸収能を有する物質とを組み合わせ、電磁波吸収能を有する電極材料として用いることができる。   Further, as described above, these electrode materials and the substance having the electromagnetic wave absorbing ability can be combined and used as an electrode material having an electromagnetic wave absorbing ability.

(電極等の形成方法)
これらの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の辺が形成する角が鈍角状の電極形成する方法、アルミニウムや銅等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し電極の辺が形成する角が鈍角状の電極形成する方法がある。また導電性ポリマーの溶液あるいは分散液、金属微粒子を含有する分散液等を直接インクジェット法により、電極の辺が形成する角が鈍角状に電極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等により電極の辺が形成する角が鈍角状の電極を形成してもよい。さらに導電性ポリマーや金属微粒子を含有する導電性インク、導電性ペースト等を凸版、凹版、平版、スクリーン印刷等の印刷法で電極の辺が形成する角が鈍角状に電極パターニングする方法も用いることができる。
(Method for forming electrodes, etc.)
As a method for forming these electrodes, a conductive thin film formed using a method such as vapor deposition or sputtering using the above as a raw material has an obtuse angle formed by the sides of the electrodes using a known photolithography method or a lift-off method. And a method of forming a resist on a metal foil such as aluminum or copper by means of thermal transfer, ink jet or the like and etching to form an electrode having an obtuse angle formed by the sides of the electrode. Alternatively, a conductive polymer solution or dispersion, a dispersion containing metal fine particles, or the like may be subjected to electrode patterning by an inkjet method so that the angle formed by the sides of the electrode is obtuse, or from the coating film to a lithograph or laser An electrode having an obtuse angle formed by the sides of the electrode may be formed by ablation or the like. Further, a method of patterning an electrode with conductive ink containing a conductive polymer or metal fine particles, a conductive paste, etc., so that the corners of the electrodes form an obtuse angle by a printing method such as relief printing, intaglio printing, planographic printing, and screen printing is also used. Can do.

ソース、ドレイン、あるいはゲート電極等の電極、またゲート、あるいはソースバスライン等を、エッチングまたはリフトオフ等感光性樹脂等を用いた金属薄膜のパターニングなしに形成する方法として、無電解メッキ法による方法が知られている。   As a method of forming an electrode such as a source, drain, or gate electrode, a gate, or a source bus line without patterning a metal thin film using a photosensitive resin such as etching or lift-off, there is a method by an electroless plating method. Are known.

無電解メッキ法による電極の形成方法に関しては、特開2004−158805号公報にも記載されたように、電極を設ける部分に、メッキ剤と作用して無電解メッキを生じさせるメッキ触媒を含有する液体を、例えば印刷法(インクジェット印刷含む。)によって、電極の辺が形成する角が鈍角状に電極パターニングした後に、メッキ剤を、電極を設ける部分に接触させる。そうすると、前記触媒とメッキ剤との接触により前記部分に無電解メッキが施されて、電極パターンが形成されるというものである。   Regarding the method of forming an electrode by electroless plating, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-158805, the portion where the electrode is provided contains a plating catalyst that causes electroless plating by acting with a plating agent. After the liquid is subjected to electrode patterning by, for example, a printing method (including ink jet printing) such that the corners formed by the sides of the electrode are obtuse, a plating agent is brought into contact with a portion where the electrode is provided. If it does so, electroless plating will be performed to the said part by the contact of the said catalyst and a plating agent, and an electrode pattern will be formed.

無電解メッキの触媒と、メッキ剤の適用を逆にしてもよく、またパターン形成をどちらで行ってもよいが、メッキ触媒パターンを形成し、これにメッキ剤を適用する方法が好ましい。   The application of the electroless plating catalyst and the plating agent may be reversed, and the pattern formation may be performed either. However, a method of forming a plating catalyst pattern and applying the plating agent to this is preferable.

印刷法としては、例えば、スクリーン印刷、平版、凸版、凹版またインクジェット法による印刷等が用いられる。   As the printing method, for example, screen printing, planographic printing, letterpress printing, intaglio printing, printing by ink jet printing, or the like is used.

(ゲート絶縁膜)
本発明の方法により酸化物絶縁膜を形成しない時には、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としては、種々の絶縁膜を用いることができる。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等が挙げられる。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。
(Gate insulation film)
When the oxide insulating film is not formed by the method of the present invention, various insulating films can be used as the gate insulating film of the thin film transistor. In particular, an inorganic oxide film having a high relative dielectric constant is preferable. Inorganic oxides include 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, Examples thereof include barium titanate, barium magnesium fluoride, bismuth titanate, strontium bismuth titanate, strontium bismuth tantalate, bismuth tantalate niobate, and trioxide yttrium. Of these, silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, and titanium oxide are preferable. Inorganic nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride can also be suitably used.

上記皮膜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、大気圧プラズマ法等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、ダイコート法等の塗布による方法、印刷やインクジェット等のパターニングによる方法等のウエットプロセスが挙げられ、材料に応じて使用できる。   Examples of the method for forming the film include a vacuum process, a molecular beam epitaxial growth method, an ion cluster beam method, a low energy ion beam method, an ion plating method, a CVD method, a sputtering method, an atmospheric pressure plasma method, and the like, spraying Examples include a wet process such as a coating method, a spin coating method, a blade coating method, a dip coating method, a casting method, a roll coating method, a bar coating method, a coating method such as a die coating method, and a patterning method such as printing or inkjet. Can be used depending on the material.

ウエットプロセスは、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等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。   The wet process is a method of applying and drying a liquid in which fine particles of inorganic oxide are dispersed in an arbitrary organic solvent or water using a dispersion aid such as a surfactant as required, 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.

これらのうち好ましいのは、上述した大気圧プラズマ法である。   Of these, the atmospheric pressure plasma method described above is preferable.

ゲート絶縁膜(層)が陽極酸化膜または該陽極酸化膜と絶縁膜とで構成されることも好ましい。陽極酸化膜は封孔処理されることが望ましい。陽極酸化膜は、陽極酸化が可能な金属を公知の方法により陽極酸化することにより形成される。   It is also preferable that the gate insulating film (layer) is composed of an anodized film or the anodized film and an insulating film. The anodized film is preferably sealed. The anodized film is formed by anodizing a metal that can be anodized by a known method.

陽極酸化処理可能な金属としては、アルミニウムまたはタンタルを挙げることができ、陽極酸化処理の方法には特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。   Examples of the metal that can be anodized include aluminum and tantalum, and the anodizing method is not particularly limited, and a known method can be used.

また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、ノボラック樹脂等を用いることもできる。   Examples of organic compound films include polyimides, polyamides, polyesters, polyacrylates, photo-radical polymerization-type, photo-cation polymerization-type photo-curing resins, copolymers containing acrylonitrile components, polyvinyl phenol, polyvinyl alcohol, novolac resins, etc. Can also be used.

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、100nm〜1μmである。   An inorganic oxide film and an organic oxide film can be laminated and used together. The thickness of these insulating films is generally 50 nm to 3 μm, preferably 100 nm to 1 μm.

〔保護層〕
また有機薄膜トランジスタ素子上には保護層を設けることも可能である。保護層としては無機酸化物または無機窒化物、アルミニウム等の金属薄膜、ガス透過性の低いポリマーフィルム、及びこれらの積層物等が挙げられ、このような保護層を有することにより、有機薄膜トランジスタの耐久性が向上する。これらの保護層の形成方法としては、前述したゲート絶縁膜の形成法と同様の方法を挙げることができる。また、ポリマーフィルム上に各種の無機酸化物等が積層されたフィルムを単にラミネートする等といった方法で保護層を設けてもよい。
[Protective layer]
It is also possible to provide a protective layer on the organic thin film transistor element. Examples of the protective layer include inorganic oxides or inorganic nitrides, metal thin films such as aluminum, polymer films with low gas permeability, and laminates thereof. Improves. As a method for forming these protective layers, the same method as the method for forming the gate insulating film described above can be used. Further, the protective layer may be provided by a method such as simply laminating a film in which various inorganic oxides are laminated on a polymer film.

(基板)
基板を構成する支持体材料としては、種々の材料が利用可能であり、例えば、ガラス、石英、酸化アルミニウム、サファイア、チッ化珪素、炭化珪素等のセラミック基板、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム燐、ガリウム窒素等半導体基板、紙、不織布等を用いることができるが、本発明において支持体は樹脂からなることが好ましく、例えばプラスチックフィルムシートを用いることができる。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。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共に、衝撃に対する耐性を向上できる。
(substrate)
Various materials can be used as the support material constituting the substrate, for example, ceramic substrates such as glass, quartz, aluminum oxide, sapphire, silicon nitride, silicon carbide, silicon, germanium, gallium arsenide, gallium phosphide. In addition, a semiconductor substrate such as gallium nitrogen, paper, non-woven fabric, and the like can be used. In the present invention, the support is preferably made of a resin, for example, a plastic film sheet can be used. Examples of plastic films include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate (PC), and cellulose. Examples include films made of triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP), and the like. By using a plastic film, the weight can be reduced as compared with the case of using a glass substrate, the portability can be improved, and the resistance to impact can be improved.

また本発明の薄膜トランジスタ素子上には素子保護層を設けることも可能である。保護層としては前述した無機酸化物または無機窒化物等が挙げられ、上述した大気圧プラズマ法で形成するのが好ましい。   An element protective layer can be provided on the thin film transistor element of the present invention. Examples of the protective layer include the inorganic oxides and inorganic nitrides described above, and it is preferable to form the protective layer by the atmospheric pressure plasma method described above.

(素子構成)
図6は薄膜トランジスタ素子の代表的な構成を示す図である。
(Element structure)
FIG. 6 is a diagram showing a typical configuration of a thin film transistor element.

同図(a)は、支持体6上に電極の辺が形成する角が鈍角状のソース電極2(鈍角の形状は図示せず)、電極の辺が形成する角が鈍角状のドレイン電極3(鈍角の形状は図示せず)を形成し、これを基材(基板)として、両電極間に半導体層1を形成し、その上に絶縁層5を形成し、さらにその上に電極の辺が形成する角が鈍角状のゲート電極4(鈍角の形状は図示せず)を形成して電界効果薄膜トランジスタを形成したものである。同図(b)は、半導体層1を、(a)では電極間に形成したものを、コート法等を用いて電極及び支持体表面全体を覆うように形成したものを表す。(c)は、支持体6上に先ず半導体層1を形成し、その後電極の辺が形成する角が鈍角状のソース電極2(鈍角の形状は図示せず)、電極の辺が形成する角が鈍角状のドレイン電極3(鈍角の形状は図示せず)、絶縁層5、電極の辺が形成する角が鈍角状のゲート電極4(鈍角の形状は図示せず)を形成したものを表す。   FIG. 5A shows a source electrode 2 having an obtuse angle formed by the electrode sides on the support 6 (the obtuse angle shape is not shown), and a drain electrode 3 having an obtuse angle formed by the electrode sides. (The obtuse angle shape is not shown) is formed, using this as a base material (substrate), the semiconductor layer 1 is formed between both electrodes, the insulating layer 5 is formed thereon, and the electrode sides are further formed thereon The field effect thin film transistor is formed by forming the gate electrode 4 (the obtuse angle shape is not shown) having an obtuse angle formed by. FIG. 2B shows the semiconductor layer 1 formed between the electrodes in FIG. 1A so as to cover the entire surface of the electrode and the support using a coating method or the like. (C) First, the semiconductor layer 1 is formed on the support 6, and then the source electrode 2 having an obtuse angle formed by the sides of the electrode (the obtuse angle is not shown), and the angle formed by the sides of the electrode Represents an obtuse-angled drain electrode 3 (the obtuse angle shape is not shown), an insulating layer 5, and a gate electrode 4 having an obtuse angle formed by the sides of the electrode (the obtuse angle shape is not shown). .

同図(d)は、支持体6上に電極の辺が形成する角が鈍角状のゲート電極4(鈍角の形状は図示せず)、絶縁層5を形成し、その上に、電極の辺が形成する角が鈍角状のソース電極2(鈍角の形状は図示せず)及び電極の辺が形成する角が鈍角状のドレイン電極3(鈍角の形状は図示せず)を形成し、該電極間に半導体層1を形成する。その他同図(e)、(f)に示すような構成を取ることもできる。   FIG. 6D shows a gate electrode 4 having an obtuse angle formed by the electrode sides on the support 6 (the obtuse angle shape is not shown) and an insulating layer 5 formed thereon, on which the electrode sides are formed. The source electrode 2 having an obtuse angle formed by the electrode (the obtuse angle shape is not shown) and the drain electrode 3 having an obtuse angle formed by the sides of the electrode are formed (the obtuse angle shape is not shown). A semiconductor layer 1 is formed therebetween. In addition, the configuration as shown in FIGS.

上記のうち、同図におけるゲート電極と絶縁層、また、半導体層、そして、ソース、ドレイン電極と半導体層を同時に形成する過程等に本発明を適用することができる。また、ここに図示されていないが、保護層等の形成過程にも用いることができる。   Among the above, the present invention can be applied to the process of simultaneously forming the gate electrode and the insulating layer, the semiconductor layer, and the source and drain electrodes and the semiconductor layer in FIG. Although not shown here, it can also be used in the process of forming a protective layer or the like.

本発明においてはトランジスタ素子の場合、ボトムゲート構造を有することが好ましい(図6(d)〜(f))。この構造の場合、ゲート電極に電磁波を吸収する物質を用いると、これを熱源として、(ゲート)絶縁層、半導体層等複数の層を同時に熱変換材料から機能層に変換できるので好ましい。   In the present invention, the transistor element preferably has a bottom gate structure (FIGS. 6D to 6F). In the case of this structure, it is preferable to use a substance that absorbs electromagnetic waves for the gate electrode, since this can be used as a heat source and a plurality of layers such as a (gate) insulating layer and a semiconductor layer can be simultaneously converted from a heat conversion material to a functional layer.

また、ゲート電極から見てソース/ドレイン電極が、有機半導体層の手前にあるボトムコンタクト型が好ましく(図6(c)、(e)等)、ゲート電極とソース、ドレイン電極を含めた電極や絶縁層等の形成を半導体層の形成と切り離せるので、電極材料や絶縁層への変換と、半導体層への変換の条件が異なる場合、それぞれの変換が充分に行えるので好ましい。   In addition, the bottom contact type in which the source / drain electrode is in front of the organic semiconductor layer as viewed from the gate electrode (FIGS. 6C and 6E, etc.) is preferable, and the electrode including the gate electrode, the source and drain electrodes, Since the formation of the insulating layer and the like can be separated from the formation of the semiconductor layer, it is preferable that the conversion to the electrode material and the insulating layer is different from the conversion condition to the semiconductor layer because the respective conversions can be performed sufficiently.

また、トップゲート構造である場合(図6(a)〜(c))には、ゲート電極は、基板から遠い構造となり、基板がプラスチック基板である場合、基板の熱変形、変質等の観点から好ましい。   In the case of the top gate structure (FIGS. 6A to 6C), the gate electrode has a structure far from the substrate, and when the substrate is a plastic substrate, from the viewpoint of thermal deformation or alteration of the substrate. preferable.

図7は、薄膜トランジスタ素子が複数配置される電子デバイスである薄膜トランジスタシート10の1例の概略の等価回路図である。   FIG. 7 is a schematic equivalent circuit diagram of an example of a thin film transistor sheet 10 which is an electronic device in which a plurality of thin film transistor elements are arranged.

薄膜トランジスタシート10はマトリクス配置された多数の薄膜トランジスタ素子14を有する。11は各薄膜トランジスタ素子14のゲート電極のゲートバスラインであり、12は各薄膜トランジスタ素子14のソース電極のソースバスラインである。各薄膜トランジスタ素子14のドレイン電極には、出力素子16が接続され、この出力素子16は例えば液晶、電気泳動素子等であり、表示装置における画素を構成する。図示の例では、出力素子16として液晶が、抵抗とコンデンサからなる等価回路で示されている。15は蓄積コンデンサ、17は垂直駆動回路、18は水平駆動回路である。   The thin film transistor sheet 10 has a large number of thin film transistor elements 14 arranged in a matrix. Reference numeral 11 denotes a gate bus line of the gate electrode of each thin film transistor element 14, and reference numeral 12 denotes a source bus line of the source electrode of each thin film transistor element 14. An output element 16 is connected to the drain electrode of each thin film transistor element 14, and the output element 16 is, for example, a liquid crystal or an electrophoretic element, and constitutes a pixel in the display device. In the illustrated example, a liquid crystal is shown as an output element 16 by an equivalent circuit composed of a resistor and a capacitor. 15 is a storage capacitor, 17 is a vertical drive circuit, and 18 is a horizontal drive circuit.

このような、支持体上にTFT素子を2次元的に配列した薄膜トランジスタシートの作製に本発明の方法を用いることができる。   The method of the present invention can be used to produce such a thin film transistor sheet in which TFT elements are two-dimensionally arranged on a support.

また、本発明の電子デバイスの製造法は、いかなる電子デバイスにも適用が可能であり、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)等に適用できる。   Moreover, the manufacturing method of the electronic device of this invention is applicable to any electronic device, for example, it can apply to an organic electroluminescent element (organic EL element) etc.

有機EL素子は、基板上に、二つの電極間に発光する有機層が積層され挟持された構成を持ち、少なくとも一方の電極は光取り出しのために透明電極で構成される。   The organic EL element has a configuration in which an organic layer that emits light is stacked and sandwiched between two electrodes on a substrate, and at least one of the electrodes is formed of a transparent electrode for light extraction.

例えば、有機EL素子は、最も単純には、陽極/発光層/陰極から構成されるが、通常、発光効率を挙げるために有機層は正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の機能分離された各種機能層の積層構造からなっている。   For example, the organic EL element is most simply composed of an anode / light-emitting layer / cathode, but usually the organic layer has functional separation such as a hole transport layer, a light-emitting layer, and an electron transport layer in order to increase the light emission efficiency. It has a laminated structure of various functional layers.

有機層、各薄膜の膜厚は1nm〜数μmの範囲に亘る薄膜素子であり、上記以外にも電子阻止層、また正孔阻止層、またバッファー層等適宜必要な層が所定の層順で積層されており、両極から注入された正孔及び電子等のキャリア移動がスムースに行われるよう構成されている。   The organic layer and each thin film have a film thickness ranging from 1 nm to several μm. In addition to the above, the electron blocking layer, the hole blocking layer, the buffer layer, and other necessary layers are arranged in a predetermined layer order. They are stacked so that carriers such as holes and electrons injected from both electrodes can move smoothly.

有機EL素子を構成するこれら各有機層において、発光層中に含有される有機発光材料としては、カルバゾール、カルボリン、ジアザカルバゾール等の芳香族複素環化合物、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリーレン、芳香族縮合多環化合物、芳香族複素縮合環化合物、金属錯体化合物等及びこれらの単独オリゴ体あるいは複合オリゴ体等が挙げられるが、本発明においてはこれに限られるものではなく、広く公知の材料を用いることができる。   In each of these organic layers constituting the organic EL device, the organic light emitting material contained in the light emitting layer includes aromatic heterocyclic compounds such as carbazole, carboline, diazacarbazole, triarylamine derivatives, stilbene derivatives, polyarylenes. , Aromatic condensed polycyclic compounds, aromatic heterocondensed ring compounds, metal complex compounds, etc., and single oligo compounds or composite oligo compounds thereof, but are not limited to this in the present invention and are widely known. Materials can be used.

また発光層中(成膜材料)には、好ましくは0.1〜20質量%程度のドーパントが発光材料中に含まれてもよい。ドーパントとしては、ペリレン誘導体、ピレン誘導体等公知の蛍光色素等、また、リン光発光タイプの発光層の場合、例えば、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム、ビス(2−フェニルピリジン)(アセチルアセトナート)イリジウム、ビス(2,4−ジフルオロフェニルピリジン)(ピコリナート)イリジウム、等に代表されるオルトメタル化イリジウム錯体等の錯体化合物が同様に0.1〜20質量%程度含有される。発光層の膜厚は、1nm〜数百nmの範囲に亘る。   In the light emitting layer (film forming material), preferably about 0.1 to 20% by mass of a dopant may be included in the light emitting material. Examples of the dopant include known fluorescent dyes such as perylene derivatives and pyrene derivatives, and in the case of phosphorescent light emitting layers, for example, tris (2-phenylpyridine) iridium, bis (2-phenylpyridine) (acetylacetonate). A complex compound such as an orthometalated iridium complex represented by iridium, bis (2,4-difluorophenylpyridine) (picolinato) iridium, and the like is similarly contained in an amount of about 0.1 to 20% by mass. The thickness of the light emitting layer ranges from 1 nm to several hundred nm.

正孔注入・輸送層中に用いられる材料としては、フタロシアニン誘導体、ヘテロ環アゾール類、芳香族三級アミン類、ポリビニルカルバゾール、ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT:PSS)等に代表される導電性高分子等の高分子材料が、また、発光層に用いられる、例えば、4,4′−ジカルバゾリルビフェニル、1,3−ジカルバゾリルベンゼン等のカルバゾール系発光材料、(ジ)アザカルバゾール類、1,3,5−トリピレニルベンゼン等のピレン系発光材料に代表される低分子発光材料、ポリフェニレンビニレン類、ポリフルオレン類、ポリビニルカルバゾール類等に代表される高分子発光材料等が挙げられる。   Examples of the material used in the hole injection / transport layer include phthalocyanine derivatives, heterocyclic azoles, aromatic tertiary amines, polyvinyl carbazole, polyethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (PEDOT: PSS), and the like. Polymer materials such as conductive polymers are also used for the light emitting layer, for example, carbazole-based light emitting materials such as 4,4′-dicarbazolylbiphenyl, 1,3-dicarbazolylbenzene, (di ) Low molecular light emitting materials represented by pyrene-based light emitting materials such as azacarbazoles, 1,3,5-tripyrenylbenzene, polymer light emitting materials represented by polyphenylene vinylenes, polyfluorenes, polyvinyl carbazoles, etc. Etc.

電子注入・輸送層材料としては、8−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス(8−ヒドロキシキノリナート)亜鉛等の金属錯体化合物もしくは以下に挙げられる含窒素五員環誘導体がある。即ち、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールもしくはトリアゾール誘導体が好ましい。具体的には、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−オキサゾール、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−チアゾール、2,5−ビス(1−フェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−(4′−tert−ブチルフェニル)−5−(4″−ビフェニル)1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、1,4−ビス[2−(5−フェニルオキサジアゾリル)]ベンゼン、1,4−ビス[2−(5−フェニルオキサジアゾリル)−4−tert−ブチルベンゼン]、2−(4′−tert−ブチルフェニル)−5−(4″−ビフェニル)−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−チアジアゾール、1,4−ビス[2−(5−フェニルチアジアゾリル)]ベンゼン、2−(4′−tert−ブチルフェニル)−5−(4″−ビフェニル)−1,3,4−トリアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−トリアゾール、1,4−ビス[2−(5−フェニルトリアゾリル)]ベンゼン等が挙げられる。   Examples of the electron injection / transport layer material include metal complex compounds such as 8-hydroxyquinolinate lithium and bis (8-hydroxyquinolinate) zinc, and nitrogen-containing five-membered ring derivatives listed below. That is, oxazole, thiazole, oxadiazole, thiadiazole or triazole derivatives are preferred. Specifically, 2,5-bis (1-phenyl) -1,3,4-oxazole, 2,5-bis (1-phenyl) -1,3,4-thiazole, 2,5-bis (1 -Phenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2- (4′-tert-butylphenyl) -5- (4 ″ -biphenyl) 1,3,4-oxadiazole, 2,5-bis ( 1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, 1,4-bis [2- (5-phenyloxadiazolyl)] benzene, 1,4-bis [2- (5-phenyloxadiazolyl) -4-tert-butylbenzene], 2- (4'-tert-butylphenyl) -5- (4 "-biphenyl) -1,3,4-thiadiazole, 2,5-bis (1-naphthyl) -1 , 3,4-thiadiazole, 1,4-bis [2- (5-phenyl) Asiazolyl)] benzene, 2- (4′-tert-butylphenyl) -5- (4 ″ -biphenyl) -1,3,4-triazole, 2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4 -Triazole, 1,4-bis [2- (5-phenyltriazolyl)] benzene and the like.

これら有機材料にはビニル基等の架橋性基を有するのが好ましい。架橋性基を持つ材料は熱あるいは光等によって架橋するので、塗布が容易であり、かつ、架橋してネットワークポリマーを形成するので、これに塗布・積層する場合層が不溶化し好ましい。   These organic materials preferably have a crosslinkable group such as a vinyl group. Since a material having a crosslinkable group is crosslinked by heat or light, it can be easily applied, and is crosslinked to form a network polymer. Therefore, the layer is preferably insolubilized when applied and laminated thereon.

即ち、塗布により有機材料層の前駆体として前駆体層を形成し、これを同様に、電磁波吸収能を持つ電極材料によるマイクロ波加熱によって、架橋を進行させ各機能層とすることができる。   That is, a precursor layer is formed as a precursor of the organic material layer by coating, and this can be similarly made into each functional layer by proceeding with crosslinking by microwave heating with an electrode material having electromagnetic wave absorbing ability.

有機EL素子、各有機層の膜厚は、0.05〜0.3μm程度必要であり、好ましくは0.1〜0.2μm程度である。   The film thickness of the organic EL element and each organic layer is required to be about 0.05 to 0.3 μm, and preferably about 0.1 to 0.2 μm.

また、有機層(有機EL各機能層)の形成方法としては蒸着法、塗布法等手段は問わないが、中でも塗布及び印刷等が好ましく、塗布は、スピン塗布、転写塗布、イクストリュージョン塗布等が使用できる。材料使用効率を考慮すると、転写塗布、イクストリュージョン塗布のようなパターン塗布できる方法が好ましく、特に転写塗布が好ましい。   The organic layer (organic EL functional layers) may be formed by any means such as vapor deposition and coating, but coating and printing are preferred. Coating is performed by spin coating, transfer coating, and extrusion coating. Etc. can be used. In consideration of material use efficiency, a method capable of applying a pattern such as transfer coating and extrusion coating is preferable, and transfer coating is particularly preferable.

また、印刷は、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷等が使用できる。表示素子としては膜が薄く、素子サイズが微小で、RGBのパターンの重ね等を考慮すると、オフセット印刷、インクジェット印刷のような高精度高精細印刷が好ましい。   Moreover, screen printing, offset printing, inkjet printing, etc. can be used for printing. As the display element, a thin film, a small element size, and high-precision high-definition printing such as offset printing and inkjet printing are preferable in consideration of overlapping RGB patterns.

各有機材料には溶解特性(溶解パラメータやイオン化ポテンシャル、極性)がそれぞれにあり、溶解できる溶媒には限定がある。またその際には溶解度もそれぞれ違うため、一概に濃度も決めることができないが、溶媒の種類は、成膜しようとする有機EL材料に応じて、前記の条件に適ったものを、公知の溶媒から選択すればよく、例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエン等のハロゲン系炭化水素系溶媒や、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソール等のエーテル系溶媒、メタノールや、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール、2−メトキシエタノール、エチレングリコール、グリセリン等のアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン、オクタン、デカン、テトラリン等のパラフィン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル等のエステル系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン系溶媒、ピリジン、キノリン、アニリン等のアミン系溶媒、アセトニトリル、バレロニトリル等のニトリル系溶媒、チオフェン、二硫化炭素等の硫黄系溶媒が挙げられる。   Each organic material has its own solubility characteristics (solubility parameters, ionization potential, polarity), and there are limitations on the solvents that can be dissolved. In this case, since the solubility is different from each other, the concentration cannot be generally determined. However, depending on the organic EL material to be formed into a film, a solvent suitable for the above conditions can be used. For example, a halogenated hydrocarbon solvent such as dichloromethane, dichloroethane, chloroform, carbon tetrachloride, tetrachloroethane, trichloroethane, chlorobenzene, dichlorobenzene, chlorotoluene, dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, anisole, etc. Ether solvents, methanol, alcohol solvents such as ethanol, isopropanol, butanol, cyclohexanol, 2-methoxyethanol, ethylene glycol, and glycerin, and aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene Paraffin solvents such as hexane, octane, decane and tetralin, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate and amyl acetate, amide systems such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone Examples thereof include solvents, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone and isophorone, amine solvents such as pyridine, quinoline and aniline, nitrile solvents such as acetonitrile and valeronitrile, and sulfur solvents such as thiophene and carbon disulfide.

なお、使用可能な溶媒は、これらに限るものではなく、これらを二種以上混合して溶媒として用いてもよい。   In addition, the solvent which can be used is not restricted to these, You may mix and use 2 or more types of these as a solvent.

これらのうち好ましい例としては、有機EL材料において、各機能層材料によっても異なるものの、大凡について、良溶媒としては、例えば芳香族系溶媒、ハロゲン系溶媒、エーテル系溶媒等であり、好ましくは、芳香族系溶媒、エーテル系溶媒である。また、貧溶媒としては、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、パラフィン系溶媒等が挙げられ、中でもアルコール系溶媒、パラフィン系溶媒である。   Among these, preferable examples of the organic EL material are different depending on each functional layer material. However, as a good solvent, for example, an aromatic solvent, a halogen solvent, an ether solvent, and the like are preferable. Aromatic solvents and ether solvents. In addition, examples of the poor solvent include alcohol solvents, ketone solvents, paraffin solvents, and the like. Among them, alcohol solvents and paraffin solvents are used.

2つの電極のうち、正孔の注入を行う陽極に使用される導電性材料としては、4eVより大きな仕事関数を持つものが適しており、銀、金、白金、パラジウム等及びそれらの合金、酸化スズ、酸化インジウム、ITO等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が用いられる。透光性であることが好ましく、透明電極としてはITOが好ましい。ITO透明電極の形成方法としては、マスク蒸着またはフォトリソパターニング等が使用できるが、これに限られるものではない。   Of the two electrodes, those having a work function larger than 4 eV are suitable as the conductive material used for the anode for injecting holes, such as silver, gold, platinum, palladium, and their alloys, oxidation Metal oxides such as tin, indium oxide and ITO, and organic conductive resins such as polythiophene and polypyrrole are used. It is preferable that it is translucent, and ITO is preferable as a transparent electrode. As a method for forming the ITO transparent electrode, mask vapor deposition or photolithography patterning can be used, but is not limited thereto.

また、陰極として使用される導電性物質としては、4eVより小さな仕事関数を持つものが適しており、マグネシウム、アルミニウム等が挙げられる。合金としては、マグネシウム/銀、リチウム/アルミニウム等が代表例として挙げられる。また、その形成方法は、マスク蒸着、フォトリソパターニング、メッキ、印刷等が使用できるが、これに限られるものではない。   Further, as the conductive material used as the cathode, those having a work function smaller than 4 eV are suitable, and examples thereof include magnesium and aluminum. Typical examples of the alloy include magnesium / silver and lithium / aluminum. The formation method can be mask vapor deposition, photolithography patterning, plating, printing, or the like, but is not limited thereto.

本発明により、このような構成を持つ有機EL素子等の電子デバイスにおいても、例えば電磁波吸収能を持つ電極、あるいは電極前駆体材料を用いて各機能層前駆体層を、電磁波照射を用いることで、機能層に変換することができる。   According to the present invention, even in an electronic device such as an organic EL element having such a configuration, for example, by using an electromagnetic wave irradiation, each functional layer precursor layer using an electrode having an electromagnetic wave absorbing ability or an electrode precursor material is used. Can be converted into a functional layer.

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るものではない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例1
ボトムゲート・トップコンタクト構成の薄膜トランジスタの製造例
図3に製造プロセスを概略の断面図で示した。
Example 1
Manufacturing Example of Bottom Gate / Top Contact Thin Film Transistor FIG. 3 is a schematic sectional view showing a manufacturing process.

支持体6として、ガラス基板を用いてスパッタにてITO膜を作製後、フォトリソグラフ法で電極の辺が形成する角が円弧状になるようにエッチング加工し、パターニングしてゲート電極4とした(厚み100nm)。   As a support 6, an ITO film was formed by sputtering using a glass substrate, and then etched by photolithography so that the angle formed by the sides of the electrode was an arc, and patterned to form a gate electrode 4 ( Thickness 100 nm).

次いで、大気圧プラズマCVD法により、厚さ200nmの酸化珪素からなるゲート絶縁膜5を形成した(図3(1))。大気圧プラズマ処理装置は、特開2003−303520号公報に記載の図6に準じた装置を用いた。   Next, a gate insulating film 5 made of silicon oxide having a thickness of 200 nm was formed by atmospheric pressure plasma CVD (FIG. 3A). As the atmospheric pressure plasma processing apparatus, an apparatus according to FIG. 6 described in JP-A No. 2003-303520 was used.

(使用ガス)
不活性ガス:ヘリウム98.25体積%
反応性ガス:酸素ガス1.5体積%
反応性ガス:テトラエトキシシラン蒸気(ヘリウムガスにてバブリング)0.25体積%
(放電条件)
高周波電源:13.56MHz
放電出力:10W/cm
(電極条件)
電極は、冷却水による冷却手段を有するステンレス製ジャケットロール母材に対して、セラミック溶射によるアルミナを1mm被覆し、その後、テトラメトキシシランを酢酸エチルで希釈した溶液を塗布乾燥後、紫外線照射により封孔処理を行い、表面を平滑にしてRmax5μmとした誘電体(比誘電率10)を有するロール電極であり、アースされている。一方、印加電極としては、中空の角型のステンレスパイプに対し、上記同様の誘電体を同条件にて被覆した。
(Used gas)
Inert gas: helium 98.25% by volume
Reactive gas: oxygen gas 1.5 volume%
Reactive gas: Tetraethoxysilane vapor (bubbled with helium gas) 0.25% by volume
(Discharge conditions)
High frequency power supply: 13.56 MHz
Discharge output: 10 W / cm 2
(Electrode condition)
The electrode is coated with 1 mm of alumina by ceramic spraying on a stainless steel jacket roll base material having cooling means with cooling water, and then a solution obtained by diluting tetramethoxysilane with ethyl acetate is applied and dried, and then sealed by ultraviolet irradiation. This is a roll electrode having a dielectric (relative permittivity of 10) that has been subjected to hole treatment and has a smooth surface and an Rmax of 5 μm, and is grounded. On the other hand, as the application electrode, a hollow rectangular stainless steel pipe was coated with the same dielectric as described above under the same conditions.

次ぎに、半導体前駆体材料として、下記ビシクロポルフィリン化合物の0.8gをクロロホルム1.25gに溶解した溶液をインクとして用いてインクジェット法によりゲート絶縁膜上のチャネル形成部に吐出、乾燥して成膜し半導体前駆体材料エリア(薄膜)1′を形成した(厚み30nm、図3(2))。   Next, as a semiconductor precursor material, a solution obtained by dissolving 0.8 g of the following bicycloporphyrin compound in 1.25 g of chloroform is used as an ink, and is ejected to the channel forming portion on the gate insulating film by an ink jet method and dried to form a film. Then, a semiconductor precursor material area (thin film) 1 ′ was formed (thickness 30 nm, FIG. 3 (2)).

Figure 2010129742
Figure 2010129742

その後、この基板に、酸素と窒素の分圧が1:1の雰囲気下、大気圧条件で、500Wの出力でマイクロ波(2.45GHz)を照射した。マイクロ波の照射は、電磁波出力を調整しながら200℃で15分間保持した。   Thereafter, the substrate was irradiated with microwaves (2.45 GHz) at an output of 500 W under an atmospheric pressure condition in an atmosphere having a partial pressure of oxygen and nitrogen of 1: 1. The microwave irradiation was held at 200 ° C. for 15 minutes while adjusting the electromagnetic wave output.

マイクロ波を照射することで、半導体前駆体材料エリア(薄膜)1′は、ITOから形成されたゲート電極部が最初に高温まで昇温し、ゲート絶縁層上のチャネル形成部の半導体前駆体材料エリア1′(ビシクロポルフィリン化合物)も電極部と同程度まで加熱され、熱分解することで(TBP:テトラベンゾポルフィリン銅錯体)膜に変換され、半導体層1が形成された(厚さ50nm、図3(3))。   By irradiating the microwave, the semiconductor precursor material area (thin film) 1 ′ is heated to a high temperature first in the gate electrode portion formed from ITO, and the semiconductor precursor material in the channel forming portion on the gate insulating layer Area 1 ′ (bicycloporphyrin compound) was also heated to the same extent as the electrode part, and thermally decomposed to be converted into a (TBP: tetrabenzoporphyrin copper complex) film, whereby semiconductor layer 1 was formed (thickness 50 nm, FIG. 3 (3)).

次に、マスクを介して金を蒸着することで、ソース電極2、ドレイン電極3を形成し薄膜トランジスタ素子を作製した。それぞれのサイズは、幅10μm、長さ50μm(チャネル幅)厚さ50nmであり、ソース電極、ドレイン電極の距離(チャネル長)は15μmとなるようにした。   Next, by depositing gold through a mask, the source electrode 2 and the drain electrode 3 were formed to produce a thin film transistor element. Each size was 10 μm wide, 50 μm long (channel width) and 50 nm thick, and the distance between the source electrode and the drain electrode (channel length) was 15 μm.

以上の方法により作製した薄膜トランジスタはp型のエンハンスメント動作を示した。ドレインバイアスを−10Vとし、ゲートバイアスを+10Vから−40Vまで掃引した時のドレイン電流の増加(伝達特性)が観測された。その飽和領域から見積もった移動度は1.0cm/Vs、on/off比は6桁であり、良好に駆動し、p型のエンハンスメント動作を示す薄膜トランジスタであった。 The thin film transistor manufactured by the above method showed p-type enhancement operation. An increase in drain current (transfer characteristics) was observed when the drain bias was −10 V and the gate bias was swept from +10 V to −40 V. The mobility estimated from the saturation region was 1.0 cm 2 / Vs, the on / off ratio was 6 digits, and the thin film transistor was driven well and showed p-type enhancement operation.

比較例として、上記ITO膜を作製後、フォトリソグラフ法で電極の辺が形成する角が図1の比較1の形状になるようにエッチング加工し、パターニングしてゲート電極としたものは、その後のマイクロ波の照射工程で異常放電が見られた。   As a comparative example, after producing the ITO film, etching is performed by the photolithographic method so that the angle formed by the side of the electrode becomes the shape of Comparative 1 in FIG. Abnormal discharge was observed in the microwave irradiation process.

実施例2
実施例1において、半導体前駆体材料を下記に代えた以外は同様にして薄膜トランジスタ素子を製造した。
Example 2
A thin film transistor element was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the semiconductor precursor material was changed to the following.

(半導体前駆体薄膜の形成)
硝酸インジウム、硝酸亜鉛、硝酸ガリウムを金属比率で1:1:1(モル比)で混合した10質量%水溶液としたものをインクとしてチャネル形成部にインクジェット塗布し同様に、150℃で10分間処理して乾燥し半導体前駆体材料薄膜1′を形成した(図3(2))。
(Formation of semiconductor precursor thin film)
A 10 mass% aqueous solution in which indium nitrate, zinc nitrate, and gallium nitrate are mixed at a metal ratio of 1: 1: 1 (molar ratio) is ink-jet coated on the channel forming portion as an ink, and similarly treated at 150 ° C. for 10 minutes. And it dried and formed the semiconductor precursor material thin film 1 '(FIG. 3 (2)).

実施例1と同様の条件でマイクロ波照射を行うことで、同様に半導体前駆体材料薄膜1′は電極部からの熱により熱酸化を受けて半導体層1に変換した。   By performing microwave irradiation under the same conditions as in Example 1, the semiconductor precursor material thin film 1 ′ was similarly converted into the semiconductor layer 1 by being thermally oxidized by the heat from the electrode part.

次いで、ソース電極、ドレイン電極の形成を実施例1と同様に行って薄膜トランジスタ素子を作製した。   Subsequently, the source electrode and the drain electrode were formed in the same manner as in Example 1 to manufacture a thin film transistor element.

薄膜トランジスタは実施例1同様、良好に駆動し、移動度は5cm/Vs以上、on/off比は5桁以上であった。 The thin film transistor was driven well as in Example 1, the mobility was 5 cm 2 / Vs or more, and the on / off ratio was 5 digits or more.

比較例として、上記ITO膜を作製後、フォトリソグラフ法で電極の辺が形成する角が図1の比較1の形状になるようにエッチング加工し、パターニングしてゲート電極としたものは、その後のマイクロ波の照射工程で異常放電が見られた。   As a comparative example, after producing the ITO film, etching is performed by the photolithographic method so that the angle formed by the side of the electrode becomes the shape of Comparative 1 in FIG. Abnormal discharge was observed in the microwave irradiation process.

実施例3
図4に製造プロセスを概略の断面図で示した。
Example 3
FIG. 4 shows a schematic sectional view of the manufacturing process.

支持体6として、ガラス基板を用いて基板上に、スパッタにてITO膜を作製後、フォトリソグラフ法で電極の辺が形成する角が円弧状になるようにエッチング加工し、パターニングしてゲート電極4とした(厚み100nm)。   As a support 6, an ITO film is formed on a substrate using a glass substrate by sputtering, and then etched by a photolithographic method so that the angle formed by the sides of the electrode becomes an arc, and patterned to form a gate electrode. 4 (thickness 100 nm).

次に、アクアミカNN110(パーヒドロポリシラザン/キシレン溶液:AZエレクトロニックマテリアル製)をスピンコート(3000rpm×30sec)にて基板上に塗布、乾燥し絶縁膜前駆体材料層5′を形成した(厚み200nm、図4(1))。   Next, Aquamica NN110 (perhydropolysilazane / xylene solution: manufactured by AZ Electronic Material) was applied onto the substrate by spin coating (3000 rpm × 30 sec) and dried to form an insulating film precursor material layer 5 ′ (thickness 200 nm, FIG. 4 (1)).

実施例1と同様の条件でマイクロ波照射を行った。即ち、酸素と窒素の分圧が1:1の雰囲気下、大気圧条件で、500Wの出力でマイクロ波(2.45GHz)を照射した。マイクロ波の照射は、1サイクルを90secとし、3サイクル行った。   Microwave irradiation was performed under the same conditions as in Example 1. That is, microwaves (2.45 GHz) were irradiated with an output of 500 W under an atmospheric pressure condition in an atmosphere having a partial pressure of oxygen and nitrogen of 1: 1. Microwave irradiation was performed for 3 cycles with 1 cycle being 90 sec.

ゲート電極のITOの発熱により隣接した絶縁膜前駆体材料層5′は熱処理(焼成)を受け、シリカガラス膜となり絶縁層を形成した(図4(2))。   The adjacent insulating film precursor material layer 5 ′ was subjected to heat treatment (firing) due to the heat generation of the ITO of the gate electrode, and became a silica glass film to form an insulating layer (FIG. 4 (2)).

(半導体前駆体薄膜の形成)
次いで、絶縁膜上に、硝酸インジウム、硝酸亜鉛、硝酸ガリウムを金属比率で1:1:1(モル比)で混合した10質量%水溶液としたものをインクとしてチャネル形成部にインクジェット塗布し同様に、150℃で10分間処理して乾燥し半導体前駆体材料エリア(薄膜)1′を形成した(図4(3))。
(Formation of semiconductor precursor thin film)
Next, an ink was applied to the channel forming portion by ink coating on the insulating film as a 10% by mass aqueous solution in which indium nitrate, zinc nitrate, and gallium nitrate were mixed at a metal ratio of 1: 1: 1 (molar ratio). Then, it was treated at 150 ° C. for 10 minutes and dried to form a semiconductor precursor material area (thin film) 1 ′ (FIG. 4 (3)).

次いで、実施例2と同様の条件でマイクロ波照射を行うことで、同様に半導体前駆体材料エリア(薄膜)1′は電極部からの熱により熱酸化を受けて半導体層1に変換した(図4(4))。   Next, by performing microwave irradiation under the same conditions as in Example 2, similarly, the semiconductor precursor material area (thin film) 1 ′ was thermally oxidized by the heat from the electrode portion and converted into the semiconductor layer 1 (see FIG. 4 (4)).

次いで、ソース電極2、ドレイン電極3の形成を実施例1と同様に行って薄膜トランジスタ素子を形成した。   Next, the source electrode 2 and the drain electrode 3 were formed in the same manner as in Example 1 to form a thin film transistor element.

薄膜トランジスタは実施例1同様、良好に駆動し、移動度は5cm/Vs以上、on/off比は5桁以上であった。 The thin film transistor was driven well as in Example 1, the mobility was 5 cm 2 / Vs or more, and the on / off ratio was 5 digits or more.

比較例として、上記ITO膜を作製後、フォトリソグラフ法で電極の辺が形成する角が図1の比較1の形状になるようにエッチング加工し、パターニングしてゲート電極としたものは、その後のマイクロ波の照射工程で異常放電が見られた。   As a comparative example, after producing the ITO film, etching is performed by the photolithographic method so that the angle formed by the side of the electrode becomes the shape of Comparative 1 in FIG. Abnormal discharge was observed in the microwave irradiation process.

実施例4
絶縁層を下記ポリマー絶縁膜に代えた以外、実施例3と同様に薄膜トランジスタ素子を製造した。
Example 4
A thin film transistor element was manufactured in the same manner as in Example 3 except that the insulating layer was replaced with the following polymer insulating film.

(絶縁膜前駆体材料層)
実施例3と同様に電極の辺が形成する角が円弧状のゲート電極を形成した基板上に、熱硬化ポリイミド(京セラケミカル社製CT4112)を4500rpm×20sec(300nm)でスピンコート塗布、厚み200nmの絶縁膜前駆体材料層5′を形成した。
(Insulating film precursor material layer)
As in Example 3, spin-coating of thermosetting polyimide (CT4112 manufactured by Kyocera Chemical Co., Ltd.) at 4500 rpm × 20 sec (300 nm) on a substrate on which a gate electrode having an arc shape formed by the sides of the electrode was formed, thickness 200 nm An insulating film precursor material layer 5 'was formed.

次いで、実施例3と同様の条件でマイクロ波照射を行った。絶縁膜前駆体材料層5′は電極部からの熱で硬化してポリイミド膜からなる絶縁膜5に変換した(図4(2))。   Next, microwave irradiation was performed under the same conditions as in Example 3. The insulating film precursor material layer 5 ′ was cured by heat from the electrode portion and converted to the insulating film 5 made of a polyimide film (FIG. 4 (2)).

次いで、半導体層1、ソース電極2、ドレイン電極3の形成を実施例3と同様に行って薄膜トランジスタ素子を作製した。   Next, the semiconductor layer 1, the source electrode 2, and the drain electrode 3 were formed in the same manner as in Example 3 to produce a thin film transistor element.

形成した薄膜トランジスタは実施例1同様、良好に駆動し、移動度は10cm/Vs以上、on/off比は5桁であった。 The formed thin film transistor was driven well as in Example 1, the mobility was 10 cm 2 / Vs or more, and the on / off ratio was 5 digits.

比較例として、上記ITO膜を作製後、フォトリソグラフ法で電極の辺が形成する角が図1の比較1の形状になるようにエッチング加工し、パターニングしてゲート電極としたものは、その後のマイクロ波の照射工程で異常放電が見られた。   As a comparative example, after producing the ITO film, etching is performed by the photolithographic method so that the angle formed by the side of the electrode becomes the shape of Comparative 1 in FIG. Abnormal discharge was observed in the microwave irradiation process.

実施例5
実施例2と同様にして薄膜トランジスタ素子を製造した(図8(1))。
Example 5
A thin film transistor element was manufactured in the same manner as in Example 2 (FIG. 8 (1)).

形成した酸化物からなる半導体層1上に下記組成の未硬化PVP水溶液をインクジェット法により適用して半導体保護層前駆体材料膜7′を成膜した(図8(2))。   A semiconductor protective layer precursor material film 7 ′ was formed on the formed semiconductor layer 1 made of oxide by applying an uncured PVP aqueous solution having the following composition by an inkjet method (FIG. 8 (2)).

(未硬化PVP溶液)
ポリ(4−ビニルフェノール) アルドリッチ製 10質量%
架橋剤※ 5質量%
2−アセトキシ−1−メトキシプロパン 85質量%
※架橋剤:Poly(melamine−co−formaldehyde),methylatedの84質量%1−ブタノール溶液(アルドリッチ製)
次いで、マイクロ波照射を行った。即ち、酸素と窒素の分圧が1:1の雰囲気下、大気圧条件で、500Wの出力でマイクロ波(2.45GHz)を照射した。マイクロ波の照射は、電磁波出力を調整しながら200℃で120分間保持した。
(Uncured PVP solution)
10% by mass of poly (4-vinylphenol) Aldrich
Cross-linking agent * 5% by mass
2-acetoxy-1-methoxypropane 85% by mass
* Crosslinking agent: Poly (melamine-co-formaldehyde), 84 mass% 1-butanol solution of methylated (manufactured by Aldrich)
Next, microwave irradiation was performed. That is, microwaves (2.45 GHz) were irradiated with an output of 500 W under an atmospheric pressure condition in an atmosphere having a partial pressure of oxygen and nitrogen of 1: 1. The microwave irradiation was held at 200 ° C. for 120 minutes while adjusting the electromagnetic wave output.

半導体保護層前駆体材料膜7′はマイクロ波を照射すると硬化してPVPからなる保護膜7が素子上に形成された(図8(3))。   The semiconductor protective layer precursor material film 7 ′ was cured when irradiated with microwaves, and a protective film 7 made of PVP was formed on the device (FIG. 8 (3)).

本発明の方法は薄膜トランジスタ素子の保護膜形成に適用できることが示された。   It was shown that the method of the present invention can be applied to the formation of a protective film of a thin film transistor element.

比較例として、上記ITO膜を作製後、フォトリソグラフ法で電極の辺が形成する角が図1の比較1の形状になるようにエッチング加工し、パターニングしてゲート電極としたものは、その後のマイクロ波の照射工程で異常放電が見られた。   As a comparative example, after producing the ITO film, etching is performed by the photolithographic method so that the angle formed by the side of the electrode becomes the shape of Comparative 1 in FIG. Abnormal discharge was observed in the microwave irradiation process.

実施例6
ボトムゲート・トップコンタクト構成の薄膜トランジスタの製造例
図9に製造プロセスを概略断面図にて示した。
Example 6
Manufacturing Example of Bottom Gate / Top Contact Thin Film Transistor FIG. 9 is a schematic sectional view showing a manufacturing process.

実施例3と同様に支持体6として、ガラス基板を用いて基板上に電極の辺が形成する角が円弧状のゲート電極4を、そして同様にアクアミカNN110を用いて絶縁膜前駆体材料層5′を形成した(厚み200nm、(図9(1))。   As in the third embodiment, the support 6 is a glass substrate, and the gate electrode 4 having a circular arc formed by the sides of the electrode on the substrate is used. Similarly, the insulating film precursor material layer 5 is formed using AQUAMICA NN110. 'Was formed (thickness 200 nm, (Fig. 9 (1)).

乾燥後、次いで、硝酸インジウム、硝酸亜鉛、硝酸ガリウムを金属比率で1:1:1(モル比)で混合した10質量%水溶液としたものをインクとしてチャネル形成部にインクジェット塗布し同様に、150℃で10分間処理して乾燥し半導体前駆体材料薄膜1′を形成した(図9(2))。   After drying, a 10% by mass aqueous solution in which indium nitrate, zinc nitrate, and gallium nitrate were mixed at a metal ratio of 1: 1: 1 (molar ratio) was ink-jet coated on the channel forming portion as an ink, and similarly 150 The semiconductor precursor material thin film 1 ′ was formed by treatment at 10 ° C. for 10 minutes and drying (FIG. 9 (2)).

次いで、絶縁膜前駆体材料層5′及び半導体前駆体材料薄膜1′が形成された基板にマイクロ波照射を行った。即ち、酸素と窒素の分圧が1:1の雰囲気下、大気圧条件で、500Wの出力でマイクロ波(2.45GHz)を照射した。マイクロ波の照射は、1サイクルを90secとし、4サイクル行った。絶縁膜前駆体材料層5′及び半導体前駆体材料薄膜1′は同時にそれぞれ酸化珪素からなる絶縁層5、また半導体層1に変換された。   Next, the substrate on which the insulating film precursor material layer 5 ′ and the semiconductor precursor material thin film 1 ′ were formed was irradiated with microwaves. That is, microwaves (2.45 GHz) were irradiated with an output of 500 W under an atmospheric pressure condition in an atmosphere having a partial pressure of oxygen and nitrogen of 1: 1. Microwave irradiation was performed for 4 cycles, with one cycle being 90 sec. The insulating film precursor material layer 5 ′ and the semiconductor precursor material thin film 1 ′ were simultaneously converted into the insulating layer 5 made of silicon oxide and the semiconductor layer 1, respectively.

次いで、実施例1と同様にソース電極、ドレイン電極を金蒸着により形成して薄膜トランジスタ素子を作製した。   Next, in the same manner as in Example 1, a source electrode and a drain electrode were formed by gold vapor deposition to produce a thin film transistor element.

なお、ソース電極、ドレイン電極それぞれのサイズは、幅10μm、長さ50μm(チャネル幅)厚さ50nmであり、チャネル長は15μmとなるようにした。   Each of the source electrode and the drain electrode has a width of 10 μm, a length of 50 μm (channel width), a thickness of 50 nm, and a channel length of 15 μm.

形成した薄膜トランジスタ素子は、移動度は5cm/Vs以上、on/off比は5桁以上であり良好に駆動し、絶縁層及び半導体層への変換が行われたことが分かる。 The formed thin film transistor element has a mobility of 5 cm 2 / Vs or more and an on / off ratio of 5 digits or more, so that it is driven well and conversion into an insulating layer and a semiconductor layer is performed.

比較例として、電極の辺が形成する角が図1の比較1の形状になるように加工してゲート電極としたものは、その後のマイクロ波の照射工程で異常放電が見られた。   As a comparative example, in the case where the gate electrode was processed so that the angle formed by the sides of the electrode was the shape of Comparative 1 in FIG. 1, abnormal discharge was observed in the subsequent microwave irradiation process.

実施例7
同じくボトムゲート・トップコンタクト構成の薄膜トランジスタ素子を作製した。
Example 7
Similarly, a thin film transistor element having a bottom gate / top contact configuration was fabricated.

図10に製造プロセスを概略の断面図にて示した。   FIG. 10 is a schematic sectional view showing the manufacturing process.

支持体6として、ガラス基板を用いて、基板上に基板温度を100℃に保って、電極材料前駆体として金ナノ粒子インク(特開平11−80647号公報に記載の方法に準じた方法で作製した)をインクジェット法にてゲート電極様にパターニングし、電極前駆体薄膜の辺が形成する角が円弧状の電極前駆体薄膜4′を形成した(厚み100nm、図10(1))。   A glass substrate is used as the support 6, the substrate temperature is kept at 100 ° C. on the substrate, and gold nanoparticle ink (prepared by a method according to the method described in JP-A No. 11-80647) is used as an electrode material precursor. The electrode precursor thin film 4 ′ having a circular arc formed by the sides of the electrode precursor thin film was formed (thickness: 100 nm, FIG. 10 (1)).

次いで、(ゲート)電極前駆体薄膜4′上にITOナノ微粒子インク(シーアイ化成 NanoTek Slurry ITO(トルエン))を用いて同様にしてインクジェット法にて電磁波吸収層の辺が形成する角が円弧状の、ITO微粒子からなる電磁波吸収層4″をパターニング成膜した(厚み50nm、図10(2))。   Next, the corner formed by the side of the electromagnetic wave absorbing layer by the inkjet method is similarly arcuately formed on the (gate) electrode precursor thin film 4 ′ using ITO nano-particle ink (Chikai Kasei NanoTek Slurry ITO (toluene)). Then, an electromagnetic wave absorption layer 4 ″ made of ITO fine particles was formed by patterning (thickness 50 nm, FIG. 10 (2)).

次いで、実施例6と同様にアクアミカNN110を用いて絶縁膜前駆体材料層5′を形成し(厚み200nm)、さらに乾燥後、チャネル形成部に、In、Zn、Ga塩を混合した半導体前駆体材料薄膜1′をインクジェット法によりパターニング形成し、さらに、ソース電極、ドレイン電極パターンに従い前記ITO微粒子ナノインクを用いてインクジェット法により電極前駆体薄膜の辺が形成する角が円弧状の電極前駆体薄膜4′を形成した(図10(3))。   Next, an insulating film precursor material layer 5 ′ is formed using aquamica NN110 (thickness 200 nm) in the same manner as in Example 6, and after drying, a semiconductor precursor in which In, Zn, and Ga salts are mixed in the channel formation portion. The material thin film 1 ′ is formed by patterning by the ink jet method, and the electrode precursor thin film 4 having an arc-shaped corner formed by the ink jet method using the ITO fine particle nano ink according to the source electrode and drain electrode patterns is formed. 'Was formed (FIG. 10 (3)).

次いで、電極前駆体薄膜4′電磁波吸収層4″絶縁膜前駆体材料層5′半導体前駆体材料薄膜1′が形成された基板にマイクロ波照射を行った。即ち、酸素と窒素の分圧が1:1の雰囲気下、大気圧条件で、500Wの出力でマイクロ波(2.45GHz)を照射した。マイクロ波の照射は、1サイクルを90secとし、4サイクル行った。   Next, microwave irradiation was performed on the substrate on which the electrode precursor thin film 4 ′ electromagnetic wave absorbing layer 4 ″ insulating film precursor material layer 5 ′ semiconductor precursor material thin film 1 ′ was formed. In a 1: 1 atmosphere, microwaves (2.45 GHz) were irradiated at an output of 500 W under atmospheric pressure conditions, and microwave irradiation was performed for 4 cycles, with one cycle being 90 sec.

前記電磁波吸収層4″(ゲート電極)また、ITOからなる電極前駆体薄膜4′(ソース、ドレイン電極)はマイクロ波の吸収によって発熱し、電極前駆体薄膜4′絶縁膜前駆体材料層5′半導体前駆体材料薄膜1′及び電極前駆体薄膜4′はそれぞれゲート電極、ゲート絶縁層5、半導体層1またソース電極2、ドレイン電極3に同時に変換され、薄膜トランジスタ素子が形成された(図10(4))。   The electromagnetic wave absorbing layer 4 ″ (gate electrode) and the electrode precursor thin film 4 ′ (source and drain electrodes) made of ITO generate heat by absorption of microwaves, and the electrode precursor thin film 4 ′ insulating film precursor material layer 5 ′. The semiconductor precursor material thin film 1 ′ and the electrode precursor thin film 4 ′ were simultaneously converted into the gate electrode, the gate insulating layer 5, the semiconductor layer 1, the source electrode 2 and the drain electrode 3, respectively, to form a thin film transistor element (FIG. 10 ( 4)).

作製した薄膜トランジスタ素子は、移動度は5cm/Vs以上であり、on/off比は5桁以上であり良好に駆動し、電極や、絶縁層及び半導体層への変換が行われたことが分かる。 The manufactured thin film transistor element has a mobility of 5 cm 2 / Vs or more, an on / off ratio of 5 digits or more, and is driven well, and it can be seen that conversion into an electrode, an insulating layer, and a semiconductor layer has been performed. .

比較例として、電極前駆体薄膜の辺が形成する角、電磁波吸収層の辺が形成する角及び電極前駆体薄膜の辺が形成する角が図1の比較1の形状になるように加工したものは、その後のマイクロ波の照射工程で異常放電が見られた。   As a comparative example, the corners formed by the sides of the electrode precursor thin film, the corners formed by the sides of the electromagnetic wave absorption layer, and the corners formed by the sides of the electrode precursor thin film are processed so as to have the shape of comparison 1 in FIG. In the subsequent microwave irradiation process, abnormal discharge was observed.

実施例8
トップゲート・ボトムコンタクト構成の薄膜トランジスタ素子を作製した。
Example 8
A thin film transistor element having a top gate / bottom contact configuration was fabricated.

図11に製造プロセスを概略の断面図にて示した。   FIG. 11 is a schematic sectional view showing the manufacturing process.

支持体6として、ガラス基板上に、金蒸着、パターニングにより、電極の辺が形成する角が135°の4つの角を有するソース電極2、電極の辺が形成する角が135°の4つの角を有するドレイン電極3を作製した(厚み50nm、図11(1))。   As the support 6, a source electrode 2 having four angles of 135 ° formed by electrode sides is formed on a glass substrate by gold vapor deposition and patterning, and four angles of 135 ° formed by electrode sides are formed. A drain electrode 3 having a thickness of 50 nm was manufactured (thickness 50 nm, FIG. 11 (1)).

次いで、半導体前駆体材料薄膜1′を、硝酸インジウム、硝酸亜鉛、硝酸ガリウムを金属比率で1:1:1(モル比)で混合した10質量%水溶液としたものをインクとして、ソース、ドレイン電極間のチャネル形成部にインクジェット塗布し、150℃で10分間処理して乾燥して形成した(厚み50nm、図11(2))。   Next, the semiconductor precursor material thin film 1 ′ is a 10 mass% aqueous solution in which indium nitrate, zinc nitrate, and gallium nitrate are mixed at a metal ratio of 1: 1: 1 (molar ratio) as an ink, and the source and drain electrodes An ink-jet coating was applied to the channel forming part, and it was formed by treatment at 150 ° C. for 10 minutes and drying (thickness 50 nm, FIG. 11 (2)).

次に、アクアミカNN110を用いてインクジェット塗布により絶縁膜前駆体材料層5′を形成した(厚み200nm、図11(3))。   Next, an insulating film precursor material layer 5 ′ was formed by ink jet coating using Aquamica NN110 (thickness 200 nm, FIG. 11 (3)).

次いで、ITOナノ微粒子インク(シーアイ化成 NanoTek Slurry ITO(トルエン))を用いて、インクジェット法にてゲート電極様にパターニングし電極前駆対薄膜の辺が形成する角が135°の4つの角を有する電極前駆体薄膜4′を形成した(厚み100nm、図11(4))。   Next, using ITO nano-particle ink (CiC Kasei NanoTek Slurry ITO (toluene)), patterning like a gate electrode by an ink-jet method and electrodes having four angles of 135 ° formed by the sides of the electrode precursor thin film A precursor thin film 4 ′ was formed (thickness 100 nm, FIG. 11 (4)).

マイクロ波照射を実施例7と同様に行ったところ、半導体前駆体材料薄膜1′、絶縁膜前駆体材料層5′、電極前駆体薄膜4′(ゲート電極)は、それぞれ半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極に同時に変換され、薄膜トランジスタ素子が形成された(図11(5))。   When the microwave irradiation was performed in the same manner as in Example 7, the semiconductor precursor material thin film 1 ′, the insulating film precursor material layer 5 ′, and the electrode precursor thin film 4 ′ (gate electrode) were formed as a semiconductor layer and a gate insulating layer, respectively. At the same time, it was converted into a gate electrode to form a thin film transistor element (FIG. 11 (5)).

作製した薄膜トランジスタ素子は、移動度は5cm/Vs以上であり、on/off比は5桁以上であり良好に駆動し、電極や、絶縁層及び半導体層への変換が行われたことが分かる。 The manufactured thin film transistor element has a mobility of 5 cm 2 / Vs or more, an on / off ratio of 5 digits or more, and is driven well, and conversion into an electrode, an insulating layer, and a semiconductor layer is performed. .

比較例として、ソース電極の辺が形成する角、ドレイン電極の辺が形成する角及び電極前駆体薄膜の辺が形成する角が図1の比較1の形状になるように加工したものは、その後のマイクロ波の照射工程で異常放電が見られた。   As a comparative example, the corner formed by the sides of the source electrode, the corner formed by the sides of the drain electrode, and the corner formed by the sides of the electrode precursor thin film are processed in the shape of Comparative 1 in FIG. In the microwave irradiation process, abnormal discharge was observed.

実施例9
同じく、トップゲート・ボトムコンタクト構成の薄膜トランジスタ素子を作製した。
Example 9
Similarly, a thin film transistor element having a top gate / bottom contact configuration was fabricated.

図12に製造プロセスを概略の断面図にて示した。   FIG. 12 shows a schematic cross-sectional view of the manufacturing process.

基板6としてポリエチレンナフタレートフィルム(厚み200μm)を用い、この上に、先ず、50W/m/minの条件でコロナ放電処理を施した。その後以下のように接着性向上のため断熱層8を形成した。 A polyethylene naphthalate film (thickness: 200 μm) was used as the substrate 6, and first, a corona discharge treatment was performed thereon under the condition of 50 W / m 2 / min. Thereafter, a heat insulating layer 8 was formed to improve adhesion as follows.

(断熱層の形成)
下記条件で連続的に大気圧プラズマCVD法により厚さ300nmの酸化ケイ素膜を設け、これらの層を断熱層8とした(図12(1))。大気圧プラズマ処理装置は、特開2003−303520号公報に記載の図6に準じた装置を用いた。
(Formation of heat insulation layer)
A silicon oxide film having a thickness of 300 nm was continuously provided by the atmospheric pressure plasma CVD method under the following conditions, and these layers were used as the heat insulating layer 8 (FIG. 12 (1)). As the atmospheric pressure plasma processing apparatus, an apparatus according to FIG. 6 described in JP 2003-303520 A was used.

(使用ガス)
不活性ガス:ヘリウム98.25体積%
反応性ガス:酸素ガス1.5体積%
反応性ガス:テトラエトキシシラン蒸気(ヘリウムガスにてバブリング)0.25体積%
(放電条件)
高周波電源:13.56MHz
放電出力:10W/cm
(電極条件)
電極は、冷却水による冷却手段を有するステンレス製ジャケットロール母材に対して、セラミック溶射によるアルミナを1mm被覆し、その後、テトラメトキシシランを酢酸エチルで希釈した溶液を塗布乾燥後、紫外線照射により封孔処理を行い、表面を平滑にしてRmax5μmとした誘電体(比誘電率10)を有するロール電極であり、アースされている。一方、印加電極としては、中空の角型のステンレスパイプに対し、上記同様の誘電体を同条件にて被覆した。
(Used gas)
Inert gas: helium 98.25% by volume
Reactive gas: oxygen gas 1.5 volume%
Reactive gas: Tetraethoxysilane vapor (bubbled with helium gas) 0.25% by volume
(Discharge conditions)
High frequency power supply: 13.56 MHz
Discharge output: 10 W / cm 2
(Electrode condition)
The electrode is coated with 1 mm of alumina by ceramic spraying on a stainless steel jacket roll base material having cooling means with cooling water, and then a solution obtained by diluting tetramethoxysilane with ethyl acetate is applied and dried, and then sealed by ultraviolet irradiation. This is a roll electrode having a dielectric (relative permittivity of 10) that has been subjected to hole treatment and has a smooth surface and an Rmax of 5 μm, and is grounded. On the other hand, as the application electrode, a hollow rectangular stainless steel pipe was coated with the same dielectric as described above under the same conditions.

次いで、この断熱層上に、実施例8と同様に電極の辺が形成する角が135°の4つの角を有するソース電極及び電極の辺が形成する角が135°の4つの角を有するドレイン電極(金蒸着)、半導体材料前駆体薄膜1′、絶縁膜前駆体材料層5′、ITO微粒子インクによりゲート電極様にパターニングして電極前駆体薄膜の辺が形成する角が135°の4つの角を有する電極前駆体薄膜4′を順次形成した(図12(2))。   Next, on this heat insulating layer, as in Example 8, a source electrode having four corners formed by the sides of the electrode having a 135 ° angle and a drain having four corners formed by the sides of the electrode having a 135 ° angle are formed. Electrode (gold vapor deposition), semiconductor material precursor thin film 1 ', insulating film precursor material layer 5', four patterns with a 135 ° angle formed by sides of the electrode precursor thin film by patterning like a gate electrode with ITO fine particle ink The electrode precursor thin film 4 ′ having corners was sequentially formed (FIG. 12 (2)).

マイクロ波照射を実施例7と同様に行ったところ、半導体前駆体材料薄膜1′、絶縁膜前駆体材料層5′、電極前駆体薄膜4′(ゲート電極)は、それぞれ半導体層1、ゲート絶縁層5、ゲート電極4に同時に変換され薄膜トランジスタ素子が形成された。   When microwave irradiation was carried out in the same manner as in Example 7, the semiconductor precursor material thin film 1 ′, the insulating film precursor material layer 5 ′, and the electrode precursor thin film 4 ′ (gate electrode) were formed in the semiconductor layer 1 and the gate insulation, respectively. The thin film transistor element was formed by simultaneously converting into the layer 5 and the gate electrode 4.

図12(4)に素子の断面図と各層の厚みを示したが、この素子は断熱層の厚み300nmなので、熱源から基板までの最短距離(l)が450nm、熱源から前駆体までの最長距離(D)が15μm(ほぼチャネル長(c=15μm)と等価)になるため、熱源から樹脂基板までの最短距離/熱源から前駆体までの最長距離=1/33.3となる。   FIG. 12 (4) shows the cross-sectional view of the element and the thickness of each layer. Since this element has a heat insulation layer thickness of 300 nm, the shortest distance (l) from the heat source to the substrate is 450 nm, and the longest distance from the heat source to the precursor. Since (D) is 15 μm (approximately equivalent to the channel length (c = 15 μm)), the shortest distance from the heat source to the resin substrate / the longest distance from the heat source to the precursor = 1 / 33.3.

作製した薄膜トランジスタ素子は、移動度は5cm/Vs以上であり、on/off比は5桁以上であり良好に駆動し、電極や、絶縁層及び半導体層への変換が行われたことが示される。 The manufactured thin film transistor element has a mobility of 5 cm 2 / Vs or more and an on / off ratio of 5 digits or more, which is driven well and shows that the conversion to the electrode, the insulating layer, and the semiconductor layer has been performed. It is.

比較例として、ソース電極の辺が形成する角、ドレイン電極の辺が形成する角及び電極前駆体薄膜の辺が形成する角が図1の比較1の形状になるように加工したものは、その後のマイクロ波の照射工程で異常放電が見られた。   As a comparative example, the corner formed by the sides of the source electrode, the corner formed by the sides of the drain electrode, and the corner formed by the sides of the electrode precursor thin film are processed in the shape of Comparative 1 in FIG. In the microwave irradiation process, abnormal discharge was observed.

実施例10
ここでは、有機EL素子への適用例を示す。
Example 10
Here, an application example to an organic EL element is shown.

実施例9と同様に支持体6であるポリエチレンナフタレートフィルム上に、大気圧プラズマCVD法によって酸化珪素からなる断熱層8を作製した(図13(1))。   In the same manner as in Example 9, a heat insulating layer 8 made of silicon oxide was produced on a polyethylene naphthalate film as a support 6 by an atmospheric pressure plasma CVD method (FIG. 13 (1)).

次いで、ITO薄膜をスパッタにより作製して陽極の辺が形成する角が円弧状の陽極11とした(厚み50nm、図13(2))。   Next, an ITO thin film was produced by sputtering to form an anode 11 having a circular arc formed by the sides of the anode (thickness 50 nm, FIG. 13 (2)).

さらに、下記組成の正孔注入層12、正孔輸送層13を塗布した(図13(3))。   Further, a hole injection layer 12 and a hole transport layer 13 having the following composition were applied (FIG. 13 (3)).

正孔注入層
ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer社製、Baytron P Al 4083)を純水で70%に希釈した溶液を3000rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、200℃にて1時間乾燥し、膜厚20nmの正孔注入層を設けた。
Hole Injecting Layer Poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Bayer, Baytron P Al 4083) diluted to 70% with pure water is spin-coated at 3000 rpm for 30 seconds. After film formation by the method, the film was dried at 200 ° C. for 1 hour to provide a 20 nm-thick hole injection layer.

正孔輸送層
窒素雰囲気下に移し、正孔輸送層上に、50mgの正孔輸送材料1を10mlのトルエンに溶解した溶液を1500rpm、30秒の条件下、スピンコート法により製膜した。膜厚約20nmの正孔輸送層とした。
Hole transport layer The sample was transferred to a nitrogen atmosphere, and a solution of 50 mg of the hole transport material 1 dissolved in 10 ml of toluene was formed on the hole transport layer by spin coating at 1500 rpm for 30 seconds. A hole transport layer having a thickness of about 20 nm was formed.

Figure 2010129742
Figure 2010129742

次いで、窒素雰囲気下、大気圧条件で、500Wの出力でマイクロ波(2.45GHz)を照射した。マイクロ波の照射は、1サイクルを90secとし、3サイクル行った。正孔輸送層において架橋基を有する正孔輸送材料1が100〜150℃に加熱され、架橋(熱硬化)してネットワークポリマーを形成し不溶化した(図13(4))。以下の発光層、電子輸送層の塗布時に溶解等は起こらなかった。   Next, microwaves (2.45 GHz) were irradiated with an output of 500 W under a nitrogen atmosphere under atmospheric pressure conditions. Microwave irradiation was performed for 3 cycles with 1 cycle being 90 sec. In the hole transport layer, the hole transport material 1 having a crosslinking group was heated to 100 to 150 ° C. and crosslinked (thermosetting) to form a network polymer and insolubilized (FIG. 13 (4)). No dissolution or the like occurred when the following light emitting layer and electron transport layer were applied.

次いで、この正孔輸送層13上に、100mgの下記化合物1−1と10mgの下記Ir−15を10mlのトルエンに溶解した溶液を1000rpm、30秒の条件下、スピンコート法により製膜した。120℃で1時間真空乾燥し、膜厚約50nmの発光層とした。   Next, a film prepared by dissolving 100 mg of the following compound 1-1 and 10 mg of the following Ir-15 in 10 ml of toluene on the hole transport layer 13 was formed by a spin coating method at 1000 rpm for 30 seconds. It vacuum-dried at 120 degreeC for 1 hour, and was set as the light emitting layer with a film thickness of about 50 nm.

次にこの発光層上に、50mgの電子輸送材料1を10mlの1−ブタノールに溶解した溶液を5000rpm、30秒の条件下、スピンコート法により製膜した。60℃で1時間真空乾燥し、膜厚約15nmの電子輸送層とした。   Next, a solution obtained by dissolving 50 mg of the electron transport material 1 in 10 ml of 1-butanol was formed on this light emitting layer by spin coating under a condition of 5000 rpm for 30 seconds. It vacuum-dried at 60 degreeC for 1 hour, and was set as the electron carrying layer with a film thickness of about 15 nm.

Figure 2010129742
Figure 2010129742

続いて、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、真空槽を4×10−4Paまで減圧し、陰極バッファー層としてフッ化リチウム1.0nm及び陰極としてアルミニウム110nmを蒸着して陰極を形成し、有機EL素子を作製した。 Subsequently, this substrate is fixed to a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, the vacuum chamber is decompressed to 4 × 10 −4 Pa, lithium fluoride 1.0 nm is deposited as a cathode buffer layer, and aluminum 110 nm is deposited as a cathode to form a cathode. Then, an organic EL element was produced.

この有機EL素子に通電したところほぼ所定の発光が得られ、別途、正孔輸送層形成後、窒素雰囲気下、180秒間紫外光を照射し、光重合・架橋を行ったサンプルと比較して、発光輝度、素子寿命に差は見られなかった。マイクロ波の照射により、正孔輸送層が充分に架橋し層界面の乱れがなく、架橋した正孔輸送層が形成されたことが分かる。   When this organic EL element was energized, almost predetermined light emission was obtained. Separately, after forming the hole transport layer, it was irradiated with ultraviolet light for 180 seconds in a nitrogen atmosphere, and compared with the sample subjected to photopolymerization / crosslinking, There was no difference in light emission luminance and device life. It can be seen that by microwave irradiation, the hole transport layer was sufficiently cross-linked and the interface of the layer was not disturbed, and a cross-linked hole transport layer was formed.

比較例として、ITO薄膜をスパッタにより作製して陽極の辺が形成する角が図1の比較1の形状になるように加工して陽極としたものは、その後のマイクロ波の照射工程で異常放電が見られた。   As a comparative example, an ITO thin film was fabricated by sputtering, and the anode was processed so that the angle formed by the sides of the anode became the shape of Comparative 1 in FIG. It was observed.

実施例11
次に薄膜トランジスタ回路の構成に用いた例を示す。
Example 11
Next, an example used for the structure of a thin film transistor circuit is shown.

図14に作製したトランジスタ回路の画素単位の回路構成をその等価回路図と共に示した。トランジスタ回路はスイッチングトランジスタ(Sw−TFT)及び駆動トランジスタ(D−TFT)の二つのトランジスタ及び容量コンデンサCs、バスラインB(Vscan、Vdata、Vss)、表示電極28等からなり、表示素子(OLED)及びこれ以降の配線部分(Vk)については示されていない。   FIG. 14 shows a pixel unit circuit configuration of the manufactured transistor circuit together with an equivalent circuit diagram thereof. The transistor circuit includes two transistors, a switching transistor (Sw-TFT) and a driving transistor (D-TFT), a capacitor Cs, a bus line B (Vscan, Vdata, Vss), a display electrode 28, and the like, and a display element (OLED). Also, the wiring portion (Vk) after this is not shown.

以下、図15及び16の概略平面図及び断面図により、図14に示した薄膜トランジスタ回路(画素単位)の作製について例を示す。なお、表示素子(OLED)部分を除いた表示電極までの作製について示す。   Hereinafter, an example of manufacturing the thin film transistor circuit (pixel unit) shown in FIG. 14 will be described with reference to schematic plan views and cross-sectional views of FIGS. In addition, it shows about manufacture to the display electrode except a display element (OLED) part.

先ず、ガラス基板上に、ゲート電極を構成するようITO薄膜(100nm)パターンをスパッタにより、また続いてフォトレジストを用いて電極の辺が形成する角が円弧状になるように形成した。得られたゲート電極22(ITOパターン)を図15(1)に画素単位で断面図と共に示した。このITOパターンがマイクロ波照射により発熱し半導体形成においてヒーターの役割を果たす。   First, an ITO thin film (100 nm) pattern was formed on a glass substrate by sputtering so as to constitute a gate electrode, and subsequently, using a photoresist, the corners formed by the sides of the electrode were formed in an arc shape. The obtained gate electrode 22 (ITO pattern) is shown in FIG. This ITO pattern generates heat by microwave irradiation and plays a role of a heater in semiconductor formation.

次いで、スパッタ法により、厚さ300nmのアルミニウム皮膜を一面に成膜した後、フォトリソグラフ法により、エッチングしてバスラインB(Vscan、Vcap)、電極の辺が形成する角が円弧状になるように蓄積コンデンサ用電極Cs1、また、電極の辺が形成する角が円弧状になるように駆動トランジスタのゲート電極22に繋げるスルーホールTHの形成領域等を形成した(図15(2))。   Next, after an aluminum film having a thickness of 300 nm is formed on one surface by sputtering, etching is performed by photolithography so that the angle formed by the bus lines B (Vscan, Vcap) and the sides of the electrodes becomes an arc shape. In addition, the storage capacitor electrode Cs1 and the formation region of the through hole TH connected to the gate electrode 22 of the driving transistor are formed so that the angle formed by the sides of the electrode becomes an arc shape (FIG. 15B).

次に、スルーホールTHを残しゲート絶縁膜23を形成した(容量コンデンサ用絶縁膜も兼ねる)。ゲート絶縁膜23は、大気圧プラズマCVD法(大気圧プラズマ処理装置は、特開2003−303520号公報に記載の図6に準じた装置を用いた)により、厚み200nmの酸化珪素を形成した(図15(3))。   Next, the gate insulating film 23 was formed leaving the through hole TH (also serving as a capacitor capacitor insulating film). As for the gate insulating film 23, silicon oxide having a thickness of 200 nm is formed by an atmospheric pressure plasma CVD method (the atmospheric pressure plasma processing apparatus uses an apparatus according to FIG. 6 described in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-303520) ( FIG. 15 (3)).

ゲート絶縁膜上に、硝酸インジウム、硝酸亜鉛、硝酸ガリウムを金属比率で1:1:1(モル比)で混合した10質量%水溶液としたものを塗布し、150℃で10分間乾燥し前駆体材料薄膜26′を形成した(図15(4))。   On the gate insulating film, a 10% by mass aqueous solution in which indium nitrate, zinc nitrate, and gallium nitrate were mixed at a metal ratio of 1: 1: 1 (molar ratio) was applied, and dried at 150 ° C. for 10 minutes to be a precursor. A material thin film 26 'was formed (FIG. 15 (4)).

前駆体材料薄膜26′を形成した後、マイクロ波照射を行った。即ち、酸素と窒素の分圧が1:1の雰囲気下、大気圧条件で、500Wの出力でマイクロ波(2.45GHz)を照射した。   After forming the precursor material thin film 26 ', microwave irradiation was performed. That is, microwaves (2.45 GHz) were irradiated with an output of 500 W under an atmospheric pressure condition in an atmosphere having a partial pressure of oxygen and nitrogen of 1: 1.

マイクロ波の照射は、1サイクルを90secとし、4サイクル行った。これにより前駆体材料薄膜はITOのマイクロ波吸収による発熱で、ゲート電極23(ITO)パターンに従って酸化物半導体層26に変換された。蒸留水で基板をよくすすぎ前駆体材料膜26′の変換されなかった領域を洗い流した。ゲート絶縁膜上にゲート電極に対向して酸化物半導体層26が形成された(図16(1))。   Microwave irradiation was performed for 4 cycles, with one cycle being 90 sec. As a result, the precursor material thin film was converted into the oxide semiconductor layer 26 in accordance with the gate electrode 23 (ITO) pattern by heat generation due to the microwave absorption of ITO. The substrate was rinsed thoroughly with distilled water to wash away unconverted areas of the precursor material film 26 '. An oxide semiconductor layer 26 was formed on the gate insulating film so as to face the gate electrode (FIG. 16 (1)).

次のステップとして、チャネル保護膜27を半導体パターン上に形成した。   As the next step, a channel protective film 27 was formed on the semiconductor pattern.

即ち、下記組成物をアイソパーE″(イソパラフィン系炭化水素、エクソン化学(株)製)に溶解した溶液を水性分散液とし、固形分濃度10.3質量%に希釈したものをインクとして、ピエゾ方式のインクジェット法によりパターンに従って吐出し、加熱(100℃)、乾燥して、厚さ0.4μmの保護膜7をパターニング形成した(図16(2))。   That is, a piezo method using a solution obtained by dissolving the following composition in Isopar E ″ (isoparaffinic hydrocarbon, manufactured by Exxon Chemical Co., Ltd.) as an aqueous dispersion and diluting to a solid concentration of 10.3% by mass as an ink. The ink was ejected according to a pattern by the inkjet method, heated (100 ° C.), and dried to form a protective film 7 having a thickness of 0.4 μm (FIG. 16B).

(組成物)
α,ω−ジビニルポリジメチルシロキサン(分子量約60,000) 100部
HMS−501(両末端メチル(メチルハイドロジェンシロキサン)(ジメチルシロキサン)共重合体、SiH基数/分子量=0.69mol/g、チッソ(株)製)
7部
ビニルトリス(メチルエチルケトキシイミノ)シラン 3部
SRX−212(白金触媒、東レ・ダウコーニングシリコーン(株)製) 5部
次いで、マスクを介してクロムを蒸着することで、ソース電極24、ドレイン電極25、また容量コンデンサの対電極Cs2及びデータまたバスラインB(Vdata、Vss)、さらに画素電極28を形成した(図16(3))。スルーホール部分も蒸着されスイッチングトランジスタと駆動トランジスタが電気的に導通した。
(Composition)
α, ω-divinylpolydimethylsiloxane (molecular weight about 60,000) 100 parts HMS-501 (both terminal methyl (methylhydrogensiloxane) (dimethylsiloxane) copolymer, SiH group number / molecular weight = 0.69 mol / g, Chisso (Made by Co., Ltd.)
7 parts Vinyltris (methylethylketoxyimino) silane 3 parts SRX-212 (platinum catalyst, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) 5 parts Next, chromium is vapor-deposited through a mask so that the source electrode 24 and the drain electrode 25 Further, the counter electrode Cs2 of the capacitor, the data or bus line B (Vdata, Vss), and the pixel electrode 28 were formed (FIG. 16 (3)). The through hole portion was also deposited, and the switching transistor and the driving transistor were electrically connected.

次に、画素電極28部分を残し、エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる封止膜Sにて封止した。即ち、エチレン含有量29モル%、ケン化度99.5モル%、重合度1000のエチレン−ビニルアルコール共重合体にイソプロピルアルコールを加え、80℃に加熱撹拌し、約5%濃度の溶液を調製し、フォトレジストを用いてパターニングすることで塗工により封止膜(厚さ5μm)を形成した(図16(4))。   Next, the pixel electrode 28 portion was left and sealed with a sealing film S made of an ethylene-vinyl alcohol copolymer. That is, isopropyl alcohol was added to an ethylene-vinyl alcohol copolymer having an ethylene content of 29 mol%, a saponification degree of 99.5 mol%, and a polymerization degree of 1000, and heated to 80 ° C. to prepare a solution having a concentration of about 5%. Then, a sealing film (thickness 5 μm) was formed by coating by patterning using a photoresist (FIG. 16 (4)).

作製したTFTシートに表示素子として有機EL素子(OLED)を組み込むことで、これを良好に駆動させることができた。   By incorporating an organic EL element (OLED) as a display element into the produced TFT sheet, it could be driven satisfactorily.

比較例として、スイッチングトランジスタのゲート電極の辺が形成する角、蓄積コンデンサ用電極の辺が形成する角、駆動トランジスタのゲート電極の辺が形成する角が図1の比較1の形状になるように加工したものは、その後のマイクロ波の照射工程で異常放電が見られた。   As a comparative example, the corner formed by the side of the gate electrode of the switching transistor, the corner formed by the side of the electrode for the storage capacitor, and the corner formed by the side of the gate electrode of the driving transistor are in the shape of comparison 1 in FIG. In the processed product, abnormal discharge was observed in the subsequent microwave irradiation process.

従来の電極の平面形状を示す図である。It is a figure which shows the planar shape of the conventional electrode. 本発明に係る電極の平面形状を示す図である。It is a figure which shows the planar shape of the electrode which concerns on this invention. 電極パターン(エリア)を熱源として電磁波を照射することでこの上の熱変換材料を半導体層に変換する本発明の第一の態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 1st aspect of this invention which converts the heat conversion material on this into a semiconductor layer by irradiating electromagnetic waves by making an electrode pattern (area) into a heat source. 電極パターン(エリア)を熱源として電磁波を照射することでこの上の熱変換材料を絶縁層に変換する本発明の第二の態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 2nd aspect of this invention which converts the heat conversion material on this into an insulating layer by irradiating electromagnetic waves by making an electrode pattern (area) into a heat source. 熱源エリアと基板との距離が、また熱源エリアと加熱変換される機能層前駆体エリアとの距離の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the distance of a heat source area and a board | substrate, and the distance of a heat source area and the functional layer precursor area | region which is heat-converted. 膜トランジスタ素子の代表的な構成を示す図である。It is a figure which shows the typical structure of a film transistor element. 薄膜トランジスタ素子が複数配置される電子デバイスである薄膜トランジスタシート10の1例の概略の等価回路図である。1 is a schematic equivalent circuit diagram of an example of a thin film transistor sheet 10 which is an electronic device in which a plurality of thin film transistor elements are arranged. 実施例5の製造プロセスを概略断面図にて示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of Example 5 with a schematic sectional drawing. 実施例6の製造プロセスを概略断面図にて示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of Example 6 with a schematic sectional drawing. 実施例7の製造プロセスを概略の断面図にて示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of Example 7 with a schematic sectional drawing. 実施例8の製造プロセスを概略の断面図にて示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of Example 8 by schematic sectional drawing. 実施例9の製造プロセスを概略の断面図にて示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of Example 9 with a schematic sectional drawing. 本発明の有機EL素子への適用例を示す図である。It is a figure which shows the example of application to the organic EL element of this invention. 作製したトランジスタ回路の画素単位の回路構成及びその等価回路図を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the pixel unit of the produced transistor circuit, and its equivalent circuit schematic. 薄膜トランジスタ回路の作製プロセスを画素単位で示す概略図である。It is the schematic which shows the preparation processes of a thin-film transistor circuit per pixel. 薄膜トランジスタ回路の作製プロセスを画素単位で示す概略図である。It is the schematic which shows the preparation processes of a thin-film transistor circuit per pixel.

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体層
2 ソース電極
3 ドレイン電極
4 ゲート電極
5 ゲート絶縁層
10 薄膜トランジスタシート
11 ゲートバスライン
12 ソースバスライン
14 薄膜トランジスタ素子
15 蓄積コンデンサ
16 出力素子
17 垂直駆動回路
18 水平駆動回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor layer 2 Source electrode 3 Drain electrode 4 Gate electrode 5 Gate insulating layer 10 Thin-film transistor sheet 11 Gate bus line 12 Source bus line 14 Thin-film transistor element 15 Storage capacitor 16 Output element 17 Vertical drive circuit 18 Horizontal drive circuit

Claims (25)

基板上に、電極を有し、少なくとも1部に熱変換材料または熱変換材料を含むエリアと、前記熱変換材料または熱変換材料を含むエリアに隣接もしくは近接して電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質を含むエリアを配置し、電磁波を照射して、該電磁波吸収能を持つ物質が発生する熱により、熱変換材料を機能材料に変換する電子デバイスの製造方法において、前記電極の辺が形成する角が全て90°より大きく180°より小さい、または、曲面であることを特徴とする電子デバイスの製造方法。 An area having an electrode on a substrate and containing heat conversion material or heat conversion material in at least one part, and a substance or electromagnetic wave having electromagnetic wave absorption ability adjacent to or adjacent to the heat conversion material or area containing heat conversion material In the method of manufacturing an electronic device in which an area including an absorptive substance is disposed, irradiated with an electromagnetic wave, and heat conversion material is converted into a functional material by heat generated by the electromagnetic wave absorptive substance, A method for manufacturing an electronic device, characterized in that all the angles formed by the sides are larger than 90 ° and smaller than 180 °, or a curved surface. 前記電磁波吸収能を持つ物質が金属酸化物であることを特徴とする請求項1に記載の電子デバイスの製造方法。 The method for manufacturing an electronic device according to claim 1, wherein the substance having electromagnetic wave absorbing ability is a metal oxide. 前記電磁波吸収能を持つ物質が導電体であることを特徴とする請求項1または2に記載の電子デバイスの製造方法。 The method of manufacturing an electronic device according to claim 1, wherein the substance having electromagnetic wave absorbing ability is a conductor. 前記金属酸化物が少なくともIn、Sn、Znのいずれかの酸化物を含むことを特徴とする請求項2または3に記載の電子デバイスの製造方法。 4. The method for manufacturing an electronic device according to claim 2, wherein the metal oxide includes at least one of In, Sn, and Zn. 電子デバイスがトランジスタ素子であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。 The method of manufacturing an electronic device according to claim 1, wherein the electronic device is a transistor element. 熱変換材料が半導体前駆体材料であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。 The method for manufacturing an electronic device according to claim 1, wherein the heat conversion material is a semiconductor precursor material. 熱変換材料が絶縁膜前駆体材料であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。 The method for manufacturing an electronic device according to claim 1, wherein the heat conversion material is an insulating film precursor material. 熱変換材料が保護膜前駆体材料であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。 The method for manufacturing an electronic device according to claim 1, wherein the heat conversion material is a protective film precursor material. 熱変換材料が電極前駆体材料であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。 The method for manufacturing an electronic device according to claim 1, wherein the heat conversion material is an electrode precursor material. 前記電極前駆体材料が金属を含み、電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質が含まれるエリアと隣接することを特徴とする請求項9に記載の電子デバイスの製造方法。 The method of manufacturing an electronic device according to claim 9, wherein the electrode precursor material contains a metal and is adjacent to an area containing a substance having electromagnetic wave absorbing ability or a substance having electromagnetic wave absorbing ability. 前記半導体前駆体材料が金属酸化物半導体前駆体であり、金属酸化物半導体に変換されることを特徴とする請求項6に記載の電子デバイスの製造方法。 The method of manufacturing an electronic device according to claim 6, wherein the semiconductor precursor material is a metal oxide semiconductor precursor and is converted into a metal oxide semiconductor. 金属酸化物半導体前駆体が少なくとも、In、Zn、Snのいずれかの元素を含むことを特徴とする請求項11に記載の電子デバイスの製造方法。 The method of manufacturing an electronic device according to claim 11, wherein the metal oxide semiconductor precursor contains at least one of In, Zn, and Sn. 金属酸化物半導体前駆体がGa、Alのいずれかを含むことを特徴とする請求項11または12に記載の電子デバイスの製造方法。 The method for manufacturing an electronic device according to claim 11 or 12, wherein the metal oxide semiconductor precursor contains Ga or Al. 前記半導体前駆体材料が有機半導体前駆体であり、有機半導体に変換されることを特徴とする請求項6に記載の電子デバイスの製造方法。 The method of manufacturing an electronic device according to claim 6, wherein the semiconductor precursor material is an organic semiconductor precursor and is converted into an organic semiconductor. 電磁波吸収能を持つ物質を含む電極と、絶縁膜前駆体エリア、半導体前駆体エリア、保護膜前駆体エリアのうち少なくとも2つの機能層前駆体エリアを形成後、電磁波波を照射し、機能層前駆体層エリアを同時に加熱して機能層を形成することを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。 After forming an electrode containing a substance having electromagnetic wave absorbing ability and at least two functional layer precursor areas among an insulating film precursor area, a semiconductor precursor area, and a protective film precursor area, an electromagnetic wave is irradiated to form a functional layer precursor. The method for manufacturing an electronic device according to claim 1, wherein the functional layer is formed by simultaneously heating the body layer area. 電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質を含む電極前駆体エリアと、絶縁膜前駆体エリア、半導体前駆体エリア、保護膜前駆体エリアのうち少なくとも1つの機能層前駆体エリアを形成後、電磁波を照射し、電極前駆体エリアと機能層前駆体エリアを同時に加熱して電極と機能層を同時に形成することを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。 After forming an electrode precursor area containing an electromagnetic wave absorbing substance or an electromagnetic wave absorbing substance, and at least one functional layer precursor area among an insulating film precursor area, a semiconductor precursor area, and a protective film precursor area The electronic device according to any one of claims 1 to 14, wherein the electrode and the functional layer are simultaneously formed by irradiating electromagnetic waves and simultaneously heating the electrode precursor area and the functional layer precursor area. Production method. 前記トランジスタ素子がボトムゲート構造であり、ゲート電極が電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質が含まれるエリアからなることを特徴とする請求項6〜16のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。 The transistor element according to any one of claims 6 to 16, wherein the transistor element has a bottom gate structure, and the gate electrode is formed of an area including a substance having an electromagnetic wave absorbing ability or a substance having an electromagnetic wave absorbing ability. Electronic device manufacturing method. 前記トランジスタ素子がボトムコンタクト構造であり、ゲート電極が電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質が含まれるエリアからなることを特徴とする請求項5〜16のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。 17. The device according to claim 5, wherein the transistor element has a bottom contact structure, and the gate electrode includes an area containing a substance having an electromagnetic wave absorbing ability or a substance having an electromagnetic wave absorbing ability. Electronic device manufacturing method. 前記トランジスタ素子がトップゲート構造であり、ゲート電極が電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質が含まれるエリアからなることを特徴とする請求項5〜16のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。 The transistor element according to any one of claims 5 to 16, wherein the transistor element has a top gate structure, and the gate electrode includes an area containing a substance having an electromagnetic wave absorbing ability or a substance having an electromagnetic wave absorbing ability. Electronic device manufacturing method. 電磁波がマイクロ波(周波数0.3〜50GHz)であることを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。 The method for manufacturing an electronic device according to any one of claims 1 to 19, wherein the electromagnetic wave is a microwave (frequency: 0.3 to 50 GHz). 前記トランジスタ素子の電極前駆体材料及び半導体前駆体材料、絶縁体前駆体材料、保護膜前駆体材料の少なくとも1層が塗布で形成されることを特徴とする請求項5〜20のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。 21. At least one layer of an electrode precursor material, a semiconductor precursor material, an insulator precursor material, and a protective film precursor material of the transistor element is formed by coating. The manufacturing method of the electronic device of description. 電子デバイスの基板温度が50〜200℃、塗膜表面温度が200〜600℃であることを特徴とする請求項1〜21のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。 The substrate temperature of an electronic device is 50-200 degreeC, and coating-film surface temperature is 200-600 degreeC, The manufacturing method of the electronic device of any one of Claims 1-21 characterized by the above-mentioned. 前記基板が樹脂基板であることを特徴とする請求項1〜22のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。 The method for manufacturing an electronic device according to claim 1, wherein the substrate is a resin substrate. 電磁波吸収能を持つ物質または電磁波吸収能を持つ物質を含むエリア(熱源エリア)と電子デバイスの基盤の最短距離が、電磁波を吸収して発熱するエリアの加熱変換される機能層前駆体エリア側の境界面と、加熱変換される機能層前駆体エリア全境界間の最長距離の、1/200〜10倍であることを特徴とする請求項1〜23のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。 The shortest distance between the area (heat source area) containing an electromagnetic wave absorbing substance or an electromagnetic wave absorbing substance and the base of the electronic device is on the functional layer precursor area side where the electromagnetic wave is absorbed and heat is generated. The electronic device according to any one of claims 1 to 23, which is 1/200 to 10 times the longest distance between the boundary surface and the entire boundary of the functional layer precursor area to be heat-converted. Production method. 請求項1〜24のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法で製造されたことを特徴とする電子デバイス。 An electronic device manufactured by the method for manufacturing an electronic device according to claim 1.
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