JP2019062067A - Method for manufacturing organic semiconductor, and light-irradiation device - Google Patents

Method for manufacturing organic semiconductor, and light-irradiation device Download PDF

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Abstract

To form, on a substrate, an organic semiconductor to make a semiconductor device as a crystal of good crystallinity.SOLUTION: A method for manufacturing an organic semiconductor according to the present invention comprises the steps of: forming a pattern on a substrate by a liquid containing a material of the organic semiconductor (step S302); and applying a light beam to the coated liquid to crystallize the organic semiconductor (step S303). In the method, the following steps are executed on the continuous pattern at least once, thereby crystallizing the whole pattern: the first step of applying a light beam to, as a target region, a primary irradiation region which is a partial region including a peripheral edge of the pattern; and then, the second step of applying a light beam to, as a target region, a secondary irradiation region including or adjacent to a boundary of an irradiated region subjected to light beam irradiation, and an unirradiated region in the pattern.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

この発明は、有機半導体の製造技術に関するものであり、特に半導体素子として用いられる有機半導体の結晶性を向上させる技術に関する。   The present invention relates to a manufacturing technology of an organic semiconductor, and more particularly to a technology of improving the crystallinity of an organic semiconductor used as a semiconductor element.

例えば表示装置やタッチパネル装置、フレキシブルセンサ等を製造する目的で、ガラス基板やフレキシブルなシートやフィルムなどを含む樹脂基板等の基板の表面に薄膜トランジスタなどの薄膜半導体素子を形成するための技術が研究されている。特に近年では、その性能や生産技術の向上が著しく、また材料によっては印刷技術を利用したデバイス作成が可能であるとの観点から、このような薄膜半導体素子の材料として有機半導体が注目されている。さらに、性能向上のための微細化(例えば有機半導体パターンの線幅が20μm以下)が進んでいる。   For example, for the purpose of manufacturing a display device, a touch panel device, a flexible sensor, etc., a technique for forming a thin film semiconductor element such as a thin film transistor on a surface of a substrate such as a glass substrate or a resin substrate including a flexible sheet or film is studied. ing. Particularly in recent years, organic semiconductors have attracted attention as materials for such thin film semiconductor devices from the viewpoint of remarkable improvement of their performance and production techniques and creation of devices using printing techniques depending on the materials. . Furthermore, miniaturization (for example, the line width of the organic semiconductor pattern is 20 μm or less) for performance improvement is in progress.

無機半導体材料と同様に、有機半導体材料においてもその結晶性が素子性能に影響を及ぼすことが知られている。例えばキャリアの移動度については、単結晶の有機半導体材料において高い値を示し、結晶性の悪化に伴ってキャリア移動度も低下する。このため、性能の良好な半導体素子を製造するためには、有機半導体材料の結晶性を良好なものとする必要がある。理想的には、1つの半導体素子が単結晶の有機半導体で構成されていることが好ましい。   Similar to inorganic semiconductor materials, it is known that the crystallinity of organic semiconductor materials also affects the device performance. For example, the mobility of carriers is a high value in a single crystal organic semiconductor material, and the carrier mobility is also reduced as the crystallinity is deteriorated. For this reason, in order to manufacture a semiconductor device with good performance, it is necessary to make the crystallinity of the organic semiconductor material good. Ideally, one semiconductor element is preferably composed of a single crystal organic semiconductor.

例えば、特許文献1に記載の技術は、大面積の有機半導体単結晶を製造するための技術である。この技術は、基板に幅の狭い種結晶部と幅が連続的に広がる結晶成長部とを有する凹パターンを形成し、種結晶部から結晶成長部に向けて、有機半導体材料を含む液体の供給と乾燥とを順次進行させることで、大面積の単結晶を得ようとするものである。   For example, the technology described in Patent Document 1 is a technology for manufacturing a large-area organic semiconductor single crystal. This technology forms a concave pattern having a narrow seed crystal portion and a crystal growth portion whose width continuously extends on the substrate, and supplies the liquid containing the organic semiconductor material from the seed crystal portion toward the crystal growth portion. By sequentially advancing and drying, it is intended to obtain a large area single crystal.

また、特許文献2の技術は、基板上に形成された有機半導体材料を含む液膜にレーザ光を照射して結晶化させるものであり、薄膜の結晶性を改善するために、液膜に対しレーザ光が一の走査方向に沿って走査される。なお、特許文献2の技術においては、レーザ光照射は液膜に適度な熱量を与えて乾燥させ結晶化させることを目的として行われており、有機半導体の単結晶化は必須の目的とされていない。   Further, the technique of Patent Document 2 is to crystallize a liquid film containing an organic semiconductor material formed on a substrate by irradiating a laser beam, and in order to improve the crystallinity of the thin film, Laser light is scanned along one scanning direction. In the technique of Patent Document 2, laser light irradiation is performed for the purpose of giving a suitable amount of heat to the liquid film and drying it for crystallization, and single crystallization of the organic semiconductor is regarded as an essential object. Absent.

特開2014−216568号公報JP, 2014-216568, A 特開2014−179371号公報JP, 2014-179371, A

上記従来技術は、比較的面積の大きい有機半導体薄膜を製造するものである。一方、例えばディスプレイ装置等の製造においては、1枚の基板に微細な半導体素子が大量に作り込まれる。このような半導体素子のそれぞれにおいて良好な結晶性を得るという目的には、上記従来技術は適していない。特許文献2には、必要な領域のみに選択的に液膜を形成することや光を照射すること等について言及があるが、具体的な製造方法については記載されていない。このように、基板に多数の半導体素子が作り込まれる場合において、個々の有機半導体を優れた結晶性で製造することのできる技術はこれまで確立されるに至っていない。また、フレキシブルなフィルムに形成された有機半導体素子は搬送や製造途中のプロセスなどでフィルムの伸縮などが発生し、有機半導体のパターンが設計データと比べて位置ずれを生じ、正確なレーザ照射が難しくなっている。   The above-mentioned prior art manufactures an organic semiconductor thin film having a relatively large area. On the other hand, for example, in the manufacture of display devices and the like, a large number of fine semiconductor elements are formed on one substrate. The above-mentioned prior art is not suitable for the purpose of obtaining good crystallinity in each of such semiconductor devices. Although patent document 2 mentions selectively forming a liquid film only to a required area | region, irradiating light, etc., it does not describe about the specific manufacturing method. Thus, in the case where a large number of semiconductor elements are formed on a substrate, a technique capable of manufacturing each organic semiconductor with excellent crystallinity has not been established until now. In addition, the organic semiconductor element formed in a flexible film causes expansion and contraction of the film during transport and processes in the middle of production, etc., and the pattern of the organic semiconductor is displaced compared with the design data, making accurate laser irradiation difficult It has become.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、半導体素子を構成する有機半導体を結晶性の良好な結晶として基板に形成することのできる技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of forming an organic semiconductor constituting a semiconductor element on a substrate as a crystalline having good crystallinity.

この発明に係る有機半導体の製造方法の一の態様は、上記目的を達成するため、基板に、有機半導体の材料を含む液体によるパターンを形成する工程と、塗工された前記液体に光ビームを照射して前記有機半導体を結晶化させる工程とを備える。ここで、前記光ビームの照射は、前記光ビームの断続的な出射と出射される前記光ビームの前記基板への入射位置の制御とを実行することで、前記基板のうち前記パターンに応じた照射データにより特定される照射対象領域に選択的に前記光ビームを照射可能な照射装置により実行される。   In order to achieve the above object, an aspect of a method of manufacturing an organic semiconductor according to the present invention includes the steps of: forming a pattern with a liquid containing an organic semiconductor material on a substrate; and applying a light beam to the coated liquid And irradiation to crystallize the organic semiconductor. Here, the irradiation of the light beam is performed according to the pattern of the substrate by executing intermittent emission of the light beam and controlling an incident position of the emitted light beam to the substrate. It is performed by the irradiation apparatus which can irradiate the said light beam selectively to the irradiation object area | region specified by irradiation data.

そして、前記照射装置は、連続した一の前記パターンについて、当該パターンのうち周縁部を含む一部領域である一次照射領域を前記照射対象領域として、前記光ビームを照射する第1工程を実行した後に、当該パターンのうち前記光ビームの照射を受けた照射済み領域と未照射領域との境界を含むまたは該境界に隣接する二次照射領域を前記照射対象領域として前記光ビームを照射する第2工程を、少なくとも1回実行することにより、当該パターンの全体を結晶化させる。   And the said irradiation apparatus performed the 1st process of irradiating the said light beam by making the primary irradiation area | region which is a partial area | region including a peripheral part among the said patterns into the said irradiation object area | region about one continuous said pattern. Second, the light beam is irradiated with the secondary irradiation area including the boundary between the irradiated area irradiated with the light beam and the unirradiated area in the pattern or being adjacent to the boundary as the irradiation target area; By performing the process at least once, the entire pattern is crystallized.

このように構成された発明では、有機半導体材料を含む液体で形成されたパターンのうち周縁部を含む一部領域である一次照射領域に最初に光ビームが照射される。これによりパターンの一部に有機半導体の微小な結晶が生じる(第1工程)。次いで、既に光ビームの照射を受けた照射済み領域と、光ビームの照射を受けていない未照射領域との境界を含む、または該境界に隣接する二次照射領域に対し、光ビームが照射される(第2工程)。   In the invention configured as described above, the light beam is first irradiated to the primary irradiation region which is a partial region including the peripheral portion in the pattern formed of the liquid containing the organic semiconductor material. As a result, minute crystals of the organic semiconductor are generated in part of the pattern (first step). Then, the light beam is irradiated to the secondary irradiation area including the boundary between the irradiated area already irradiated with the light beam and the non-irradiated area not irradiated with the light beam or adjacent to the boundary Step 2).

このとき、既に光ビームが照射され結晶化した有機半導体の結晶を核として結晶化が進行することにより、大きな結晶粒を得ることができる。こうしてパターン全体に順次光ビームを照射して結晶化を進行させることで、パターン全体にわたって大きな結晶を基板上で成長させることができる。すなわち、本発明によれば、基板上で結晶性の良好な結晶として有機半導体を製造することができる。   At this time, large crystal grains can be obtained by the progress of crystallization with the crystal of the organic semiconductor crystallized by irradiation with the light beam as a nucleus. Thus, a large crystal can be grown on the substrate over the entire pattern by sequentially irradiating the entire pattern with a light beam to advance crystallization. That is, according to the present invention, an organic semiconductor can be manufactured as a crystal with good crystallinity on a substrate.

また、この発明に係る光照射装置の一の態様は、上記目的を達成するため、有機半導体の材料を含む液体によるパターンが形成された基板を保持する基板保持部と、光ビームの断続的な出射および出射される前記光ビームの前記基板への入射位置の調整を実行する光照射部と、前記パターンに応じた照射データに基づき前記光照射部を制御して、前記基板のうち前記照射データにより特定される照射対象領域に選択的に前記光ビームを照射させる制御部とを備えている。そして、連続した一の前記パターンについて、当該パターンのうち周縁部を含む一部領域である一次照射領域を前記照射対象領域として前記光ビームを照射した後に、当該パターンのうち前記光ビームの照射を受けた照射済み領域と未照射領域との境界を含むまたは該境界に隣接する二次照射領域を前記照射対象領域とする前記光ビームの照射を少なくとも1回実行することにより、当該パターンの全体を結晶化させる。   In one aspect of the light irradiation apparatus according to the present invention, in order to achieve the above object, there is provided a substrate holding portion for holding a substrate having a pattern formed of a liquid containing an organic semiconductor material, and intermittent light beams. A light irradiator that performs adjustment of an incident position of the light beam emitted and emitted onto the substrate, and controlling the light irradiator based on irradiation data according to the pattern, the irradiation data of the substrates And a controller configured to selectively irradiate the light beam to the irradiation target area specified by Then, for the one continuous pattern, the light beam is irradiated with the primary irradiation area, which is a partial area including the peripheral portion of the pattern, as the irradiation target area, and then the irradiation of the light beam in the pattern is performed. The entire pattern is implemented by performing the irradiation of the light beam at least once with the secondary irradiation area including the boundary between the irradiated area and the non-irradiated area or being adjacent to the boundary being the irradiation target area. Let it crystallize.

このように構成された発明は、上記した有機半導体の製造方法を実施するのに好適な構成を備えている。すなわち、有機半導体の結晶化プロセスを本発明に係る光照射装置を用いて行うことにより、基板上で結晶性の良好な結晶として有機半導体を製造することができる。   The invention configured as described above has a configuration suitable for implementing the above-described method of manufacturing an organic semiconductor. That is, by performing the crystallization process of the organic semiconductor using the light irradiation apparatus according to the present invention, the organic semiconductor can be manufactured as a crystal with good crystallinity on the substrate.

上記のように、本発明によれば、有機半導体材料を含む液体で形成されたパターンのうち周縁部を含む一部領域に最初に光を照射して結晶化を開始させ、照射済み領域と未照射領域との境界を含む、またはこれに隣接する領域に順次光を照射して結晶化を進行させるので、基板上に結晶性の良好な有機半導体を製造することができる。   As described above, according to the present invention, in the pattern formed of the liquid containing the organic semiconductor material, a partial region including the peripheral portion is first irradiated with light to start crystallization, and the irradiated region and the non-irradiated region are Since light is sequentially irradiated to a region including or adjacent to the boundary with the irradiation region to advance crystallization, an organic semiconductor with good crystallinity can be manufactured on the substrate.

本発明に係る有機半導体の製造方法を適用可能な半導体素子の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the semiconductor element which can apply the manufacturing method of the organic semiconductor which concerns on this invention. この半導体素子の製造プロセスを例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the manufacturing process of this semiconductor element. 有機半導体層の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of an organic-semiconductor layer. 基板に複数の半導体素子が設けられる例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example in which a several semiconductor element is provided in a board | substrate. 本発明に係る光照射装置の一実施形態の主要構成を示す図である。It is a figure which shows the main structures of one Embodiment of the light irradiation apparatus which concerns on this invention. この光照射装置における光照射制御の態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect of light irradiation control in this light irradiation apparatus. 基板上における有機半導体のパターンと画素との関係を例示する図である。It is a figure which illustrates the relationship between the pattern of the organic semiconductor on a substrate, and a pixel. 光照射処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows light irradiation processing. 基板に照射される光の照射パターンとその変遷を示す第1の図である。It is a 1st figure which shows the irradiation pattern of the light irradiated to a board | substrate, and its transition. 基板に照射される光の照射パターンとその変遷を示す第2の図である。It is a 2nd figure which shows the irradiation pattern of the light irradiated to a board | substrate, and its transition. 基板に照射される光の照射パターンとその変遷を示す第3の図である。It is a 3rd figure which shows the irradiation pattern of the light irradiated to a board | substrate, and its transition. 基板に照射される光の照射パターンとその変遷を示す第4の図である。It is a 4th figure which shows the irradiation pattern of the light irradiated to a board | substrate, and its transition.

図1は本発明に係る有機半導体の製造方法を適用可能な半導体素子の構成例を示す図である。また、図2はこの半導体素子の製造プロセスを例示するフローチャートである。後に詳しく説明するように、本発明の有機半導体の製造方法は、例えば図1に例示する有機薄膜トランジスタを製造する製造プロセスの一部として実施可能である。   FIG. 1 is a view showing a configuration example of a semiconductor element to which the method for manufacturing an organic semiconductor according to the present invention can be applied. FIG. 2 is a flowchart illustrating the manufacturing process of this semiconductor device. As will be described in detail later, the method for producing an organic semiconductor of the present invention can be implemented, for example, as part of a production process for producing the organic thin film transistor illustrated in FIG.

有機薄膜トランジスタTRは、例えば以下のようにして製造することが可能である。予め洗浄された(ステップS101)基板SBの表面に対し、図1(a)に示すように、ソース電極Esおよびドレイン電極Edが基板SB上で互いに離隔して形成される(ステップS102)。基板SBとしては、例えば、シリコンのような無機半導体基板、ガラス基板のほか、フレキシブルなシートやフィルムなどを含む樹脂基板や紙などの遷移を含むシート状の基板なども使用可能である。また、金属板等の導電性を有する平板の表面に絶縁層が形成された基板であってもよい。   The organic thin film transistor TR can be manufactured, for example, as follows. As shown in FIG. 1A, the source electrode Es and the drain electrode Ed are formed apart from each other on the surface of the substrate SB cleaned in advance (step S101) (step S102). As the substrate SB, it is possible to use, for example, an inorganic semiconductor substrate such as silicon, a glass substrate, a resin substrate including a flexible sheet or film, or a sheet-like substrate including transition such as paper. Moreover, the board | substrate with which the insulating layer was formed in the surface of the flat plate which has electroconductivity, such as a metal plate, may be used.

ソース電極Esおよびドレイン電極Edの形成方法は任意である。例えば、電極材料である金属を真空蒸着、スパッタリング成膜、めっき等で基板SBに積層する方法を用いることができる。また、予め基板SBの表面全体に形成された金属膜をエッチングにより部分的に除去する方法によってもよい。また例えば、電極材料を含む液体の層を塗布または印刷により基板SBに形成し、これを乾燥硬化させる方法であってもよい。   The method of forming the source electrode Es and the drain electrode Ed is arbitrary. For example, a method of laminating a metal which is an electrode material on the substrate SB by vacuum evaporation, sputtering film formation, plating or the like can be used. Alternatively, the metal film previously formed on the entire surface of the substrate SB may be partially removed by etching. Alternatively, for example, a method may be employed in which a layer of a liquid containing an electrode material is formed on the substrate SB by coating or printing, and the layer is dried and cured.

次に、図1(b)に示すように、これらの電極Es,Edの表面を覆うように有機半導体の層OSが成膜される(ステップS103)。有機半導体層OSの成膜方法としても種々の方法を適用可能であるが、本発明では、有機半導体材料を含む液体を、有機半導体層が形成されるべき基板SBの領域に部分的に塗工し、これを光照射により結晶化させる方法が用いられる。その具体的な処理内容については後述する。   Next, as shown in FIG. 1B, a layer OS of an organic semiconductor is formed to cover the surfaces of the electrodes Es and Ed (step S103). Although various methods can be applied as a method of forming the organic semiconductor layer OS, in the present invention, a liquid containing an organic semiconductor material is partially applied to the region of the substrate SB where the organic semiconductor layer is to be formed. And the method of crystallizing this by light irradiation is used. The specific processing content will be described later.

次に、図1(c)に示すように、有機半導体層OSの表面を覆うゲート絶縁膜ISが形成される(ステップS104)。ゲート絶縁膜ISについては、例えば絶縁体材料を含む液体を有機半導体層OSの表面に塗布しこれを乾燥硬化させることにより形成することができる。また例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition;化学的気相成長法)により、金属酸化物等の絶縁性を有する皮膜を形成する方法によってもよい。   Next, as shown in FIG. 1C, a gate insulating film IS covering the surface of the organic semiconductor layer OS is formed (step S104). The gate insulating film IS can be formed, for example, by applying a liquid containing an insulator material to the surface of the organic semiconductor layer OS and drying and curing the liquid. Further, for example, a method of forming an insulating film such as a metal oxide by CVD (Chemical Vapor Deposition) may be used.

次に、図1(d)に示すように、ゲート絶縁膜ISの表面にゲート電極Egが形成される(ステップS105)。ゲート電極Egについてはソース電極Es等と同様の方法で形成することができるが、ステップS102とステップS105との間で製造方法は異なっていてもよい。   Next, as shown in FIG. 1D, the gate electrode Eg is formed on the surface of the gate insulating film IS (step S105). The gate electrode Eg can be formed by the same method as the source electrode Es or the like, but the manufacturing method may be different between step S102 and step S105.

このようにして、ソース電極Esとドレイン電極Edとの間に有機半導体によるチャネルChが形成され、ゲート絶縁膜ISを介してチャネルChに対向するゲート電極Egが設けられた有機薄膜トランジスタTRが形成される。こうして形成された有機薄膜トランジスタTRに、さらなる配線の接続や封止処理など適宜の後処理が実行されることにより(ステップS106)、半導体素子としての有機薄膜トランジスタTRが完成する。   Thus, the channel Ch of the organic semiconductor is formed between the source electrode Es and the drain electrode Ed, and the organic thin film transistor TR provided with the gate electrode Eg opposed to the channel Ch via the gate insulating film IS is formed. Ru. The organic thin film transistor TR thus formed is subjected to appropriate post-processing such as connection of additional wiring and sealing treatment (step S106), whereby the organic thin film transistor TR as a semiconductor element is completed.

使用される有機半導体材料は特に限定されず、実用化されている種々の材料を適用可能である。特に、光照射による加熱または光化学反応により結晶化し硬化する性質を有するものが好適である。   The organic semiconductor material to be used is not particularly limited, and various materials which have been put into practical use can be applied. In particular, those having the property of being crystallized and cured by heating by light irradiation or photochemical reaction are preferable.

なお、ここでは基板SB上に形成される半導体素子は単一の有機薄膜トランジスタTRであるが、実際には1つの基板SB上に多数の半導体素子が形成される。例えば有機EL表示装置や液晶表示装置等では、スイッチング素子として1枚の基板に数百万個の薄膜トランジスタが形成される。この場合、例えばゲート絶縁膜ISについては複数の素子間で連続したものであってもよい。   Here, the semiconductor element formed on the substrate SB is a single organic thin film transistor TR, but in practice, a large number of semiconductor elements are formed on one substrate SB. For example, in an organic EL display device or a liquid crystal display device, millions of thin film transistors are formed on one substrate as switching elements. In this case, for example, the gate insulating film IS may be continuous between a plurality of elements.

図3は有機半導体層の製造方法を示すフローチャートである。より具体的には、図3(a)は、図2のステップS103の処理内容をより詳しく記述したフローチャートであり、図3(b)はその処理過程における素子の状態を模式的に示す図である。ソース電極Esおよびドレイン電極Edが形成された基板SBに有機半導体層OSを形成するのに際して、電極表面に自己組織化単分子膜(Self-Assembled Monolayer;SAM)を形成するためのウェット処理が実行される(ステップS201)。これは、電極表面を改質し有機半導体層OSとの界面における電気抵抗を低減するための処理である。このようなSAM処理については種々の公知技術があり、それらから適宜選択して利用可能であるのでここでは説明を省略する。   FIG. 3 is a flowchart showing a method of manufacturing an organic semiconductor layer. More specifically, FIG. 3 (a) is a flowchart describing in more detail the processing contents of step S103 of FIG. 2, and FIG. 3 (b) is a view schematically showing the state of the element in the processing process. is there. When forming the organic semiconductor layer OS on the substrate SB on which the source electrode Es and the drain electrode Ed are formed, a wet process for forming a self-assembled monolayer (SAM) on the electrode surface is performed (Step S201). This is a process for reforming the electrode surface to reduce the electrical resistance at the interface with the organic semiconductor layer OS. There are various known techniques for such SAM processing, which can be appropriately selected and used, and therefore the description thereof is omitted here.

次に、電極Es,Edを覆うように、有機半導体材料を含む液体を基板SBの表面に部分的に付着させることにより、有機半導体材料のパターンが形成される(ステップS202)。このパターンは形成すべき半導体素子の形状に応じたものである。パターンの形成方法としては種々のものが採用可能である。例えば、図3(b)上段および中段に示すように、有機半導体材料のパターンPTを担持するブランケットBLを基板SBに押し当てることにより、パターンPTをブランケットBLから基板SBに転写することができる。   Next, a liquid containing an organic semiconductor material is partially attached to the surface of the substrate SB so as to cover the electrodes Es and Ed, whereby a pattern of the organic semiconductor material is formed (step S202). This pattern corresponds to the shape of the semiconductor element to be formed. Various methods can be adopted as a method of forming a pattern. For example, as shown in the upper and middle parts of FIG. 3B, the pattern PT can be transferred from the blanket BL to the substrate SB by pressing the blanket BL carrying the pattern PT of the organic semiconductor material against the substrate SB.

ブランケットBLにパターンPTを担持させる方法としては、凸版、凹版または平版を用いた印刷技術を利用することが可能である。また、凸版または平版から直接基板SBへパターンPTが転写されてもよい。この他、シルクスクリーン印刷、インクジェット印刷等の種々の方法を用いて基板SBにパターンPTを形成することが可能である。   As a method for supporting the pattern PT on the blanket BL, it is possible to use a printing technique using a relief printing plate, an intaglio printing plate or a lithographic printing plate. Alternatively, the pattern PT may be transferred from the relief printing plate or the lithography directly to the substrate SB. Besides, it is possible to form the pattern PT on the substrate SB using various methods such as silk screen printing, ink jet printing and the like.

基板SBにパターンPTが形成された時点では、パターンPTは液状である。これに材料に応じた適宜の波長の光を照射することで、液中の有機半導体材料が結晶化し溶媒が揮発して、有機半導体層OSが形成される(ステップS203)。このとき、有機半導体層OSの結晶性を良好なものとし、理想的には有機半導体層OS全体を単結晶とするために、図3(b)下段に示すように、光ビームLがパターンPTの一端部から他端部へ向けて走査される。これにより、パターンPTの一端部から他端部側へ向けて結晶成長が進行する。すなわち、光ビームLの走査により、パターンPTのうち結晶化した結晶化領域Rcが液状を維持している液状領域Rlに向けて成長し、最終的にパターンPTの全体が結晶化する。   When the pattern PT is formed on the substrate SB, the pattern PT is liquid. By irradiating this with light of an appropriate wavelength according to the material, the organic semiconductor material in the liquid crystallizes and the solvent evaporates, and the organic semiconductor layer OS is formed (step S203). At this time, in order to make the crystallinity of the organic semiconductor layer OS good and ideally to make the whole organic semiconductor layer OS a single crystal, the light beam L has a pattern PT as shown in the lower part of FIG. Are scanned from one end to the other. Thereby, crystal growth proceeds from one end to the other end of the pattern PT. That is, by the scanning of the light beam L, the crystallized region Rc of the pattern PT is grown toward the liquid region Rl maintaining the liquid state, and finally the entire pattern PT is crystallized.

基板SBにおいて形成される半導体素子が単一であれば、図3(b)下段に示したように、パターンPTに対し光ビームLを結晶成長速度に応じた速度で走査することで単結晶化を図ることが可能である。しかしながら、前記したように、実際のデバイスにおいては1枚の基板に多数の半導体素子が設けられる。そのため、このような長時間を要する処理は現実的とは言えない。   If a single semiconductor element is formed on the substrate SB, as shown in the lower part of FIG. 3B, the light beam L is scanned at a speed corresponding to the crystal growth speed with respect to the pattern PT. It is possible to However, as described above, in an actual device, a large number of semiconductor elements are provided on one substrate. Therefore, such a long process is not realistic.

図4は基板に複数の半導体素子が設けられる例を示す模式図である。より具体的には、図4(a)は基板上に複数のトランジスタが配置された例を示す図であり、図4(b)は個々のトランジスタの形状を示す斜視図である。なお、図4においては、有機半導体層OSの製造工程を説明するために、有機薄膜トランジスタTRの完成品ではなく、電極Es,Edに有機半導体層OSが積層された時点でのトランジスタTRの外形を示している。したがって、図4(a)および図4(b)におけるA−A線を切断線とする断面図は、図1(b)に対応するものとなる。   FIG. 4 is a schematic view showing an example in which a plurality of semiconductor elements are provided on a substrate. More specifically, FIG. 4A shows an example in which a plurality of transistors are arranged on a substrate, and FIG. 4B is a perspective view showing the shape of each transistor. In FIG. 4, in order to explain the manufacturing process of the organic semiconductor layer OS, the outer shape of the transistor TR at the time when the organic semiconductor layer OS is stacked on the electrodes Es and Ed is not a finished product of the organic thin film transistor TR. It shows. Therefore, a cross-sectional view taken along line A-A in FIGS. 4A and 4B corresponds to FIG. 1B.

例えば有機ELディスプレイや液晶ディスプレイなどの表示装置においては、図4(a)に示すように、1枚の基板SBに多数のトランジスタTRがマトリクス配置される。ここでは同一形状で同一方向を向くトランジスタTRが等ピッチで配列されているが、実際のデバイスではこれに限定されず、大きさ、形状、配列方向等が異なる素子が混在する場合があり得る。以下に示す光照射装置を用いた有機半導体の製造方法は、種々の素子形状に応じた改変が容易であり、このように同一でない素子が混在するケースにも対応可能なものである。   For example, in a display device such as an organic EL display or a liquid crystal display, as shown in FIG. 4A, a large number of transistors TR are arranged in a matrix on one substrate SB. Here, the transistors TR having the same shape and pointing in the same direction are arranged at equal pitches, but the actual device is not limited to this, and elements having different sizes, shapes, arrangement directions, etc. may be mixed. The manufacturing method of the organic semiconductor using the light irradiation apparatus shown below can be easily modified in accordance with various element shapes, and can cope with the case where non-identical elements are mixed.

図5は本発明に係る光照射装置の一実施形態の主要構成を示す図である。この光照射装置1は、上記のように有機半導体材料を含む液体によりパターンPTが形成された基板SBに対し光ビームの照射を行うことで、有機半導体を結晶化させる装置である。光照射装置1は、光源部11と、光変調部13と、投影光学系15と、ステージ17と、これらの動作を制御する制御部20とを備えている。図5においては、水平面をXY平面とし、鉛直上向き方向をZ方向とする。また、Z軸周りの回転方向をθ方向とする。   FIG. 5 is a view showing the main configuration of an embodiment of the light irradiation apparatus according to the present invention. The light irradiation apparatus 1 is an apparatus for crystallizing the organic semiconductor by irradiating the substrate SB on which the pattern PT is formed with the liquid containing the organic semiconductor material as described above. The light irradiation device 1 includes a light source unit 11, a light modulation unit 13, a projection optical system 15, a stage 17, and a control unit 20 that controls the operation of these. In FIG. 5, the horizontal plane is taken as the XY plane, and the vertically upward direction is taken as the Z direction. Further, the rotation direction around the Z axis is taken as the θ direction.

光源部11は、例えば半導体レーザ、ガスレーザ等のレーザ光源を有しており、光変調部13に対してレーザ光L1を出射する。有機半導体材料が熱により結晶化するものである場合、レーザ光L1の波長は赤外帯域のものが使用される。また、有機半導体材料が紫外線により結晶化するものである場合、レーザ光L1の波長は紫外帯域のものが使用される。なお、光源はレーザ光源に限定されず、例えばランプ光源であってもよい。光源部11は制御部20の光源制御部21により制御されており、光源制御部21からの制御指令に応じて断続的にレーザ光L1を出射する。   The light source unit 11 includes, for example, a laser light source such as a semiconductor laser or a gas laser, and emits the laser light L1 to the light modulation unit 13. When the organic semiconductor material is crystallized by heat, the wavelength of the laser beam L1 is in the infrared band. When the organic semiconductor material is to be crystallized by ultraviolet light, the laser light L1 has an ultraviolet wavelength. The light source is not limited to the laser light source, and may be, for example, a lamp light source. The light source unit 11 is controlled by the light source control unit 21 of the control unit 20, and intermittently emits the laser light L1 in accordance with a control command from the light source control unit 21.

光変調器13は、光源部11から入射したレーザ光L1を変調して変調光L3を出力する。より具体的には、レーザ光L1を適宜の光変調デバイスにより変調することで、光変調器13からの光出力のオンオフを行うとともにその出射方向を変化させる。光変調デバイスとしては、公知の各種技術、すなわち例えばガルバノミラーを用いたもの、デジタル・マイクロミラー・デバイス(Digital Micromirror Device)のようなMEMS(Micro
Mechanical Electro Systems)デバイス、グレーティング・ライト・バルブ(Grating
Light Valve;GLV(登録商標))デバイスなどの光の出射方向を制御するもののほか、例えば非線形光学結晶を用いて1ビームから複数のビームを発生させるもの等を適用可能である。これらが適宜組み合わされてもよい。光変調器13からの光出力のオンオフおよびその出射方向は、制御部20の変調制御部23によって制御されている。光変調器13から出力される変調光L3は投影光学系15に入射する。
The light modulator 13 modulates the laser light L1 incident from the light source unit 11 and outputs the modulated light L3. More specifically, the laser light L1 is modulated by an appropriate light modulation device to turn on / off the light output from the light modulator 13 and to change its emission direction. As the light modulation device, various known techniques, for example, one using a galvano mirror, MEMS (Micro MEMS such as a digital micro mirror device (Digital Micro mirror Device)
Mechanical Electro Systems devices, grating light valves (grating)
Besides controlling the light emission direction such as a light valve; GLV (registered trademark) device, for example, a device that generates a plurality of beams from one beam using a non-linear optical crystal is applicable. These may be combined appropriately. The on / off of the light output from the light modulator 13 and the emission direction thereof are controlled by the modulation control unit 23 of the control unit 20. The modulated light L 3 output from the light modulator 13 is incident on the projection optical system 15.

投影光学系15はレンズ等の幾つかの光学素子を含んでおり、光変調器13から入射される変調光L3を収束させて、下方のステージ17に載置された基板SBに向けて光ビームL5として落射する。投影光学系15は図示しない焦点調整機構を有しており、制御部20に設けられた焦点調整部25が焦点調整機構を駆動することにより、光ビームL5は基板SBの表面(上面)に収束する。   The projection optical system 15 includes several optical elements such as a lens, and converges the modulated light L3 incident from the light modulator 13 and directs the light beam toward the substrate SB placed on the lower stage 17. Fire as L5. The projection optical system 15 has a focus adjustment mechanism (not shown), and the focus adjustment unit 25 provided in the control unit 20 drives the focus adjustment mechanism to converge the light beam L5 on the surface (upper surface) of the substrate SB. Do.

ステージ17は、その上面が基板SBの平面サイズよりも大きい平面となっており、該平面に載置された基板SBを保持する。ステージ17にはヒータ171が内蔵され、ヒータ171は制御部20のヒータ制御部271により制御される。ヒータ制御部271からの制御により、ステージ17の上面が所定の温度に昇温されている。これにより、ステージ17に載置された基板SBが加熱される。   The upper surface of the stage 17 is a flat surface larger than the flat size of the substrate SB, and holds the substrate SB placed on the flat surface. A heater 171 is incorporated in the stage 17, and the heater 171 is controlled by a heater control unit 271 of the control unit 20. Under the control of the heater control unit 271, the upper surface of the stage 17 is heated to a predetermined temperature. Thereby, the substrate SB placed on the stage 17 is heated.

ステージ17はステージ移動機構172によって支持されている。ステージ移動機構172は、制御部20のステージ制御部272により制御されており、ステージ制御部272からの制御指令に応じて、ステージ17をXYθ方向に移動させる。   The stage 17 is supported by a stage moving mechanism 172. The stage moving mechanism 172 is controlled by the stage control unit 272 of the control unit 20, and moves the stage 17 in the XYθ direction according to a control command from the stage control unit 272.

光変調部13によるXY方向への光ビームの位置調整と、ステージ移動機構172によるステージ17のXYθ方向への移動との組み合わせにより、ステージ17上の基板SB上の任意の位置に光ビームL5を入射させることができる。   By combining the position adjustment of the light beam in the XY directions by the light modulation unit 13 and the movement of the stage 17 in the XYθ direction by the stage moving mechanism 172, the light beam L5 is moved to any position on the substrate SB on the stage 17. It can be made incident.

なお、制御部20において、光源制御部21、変調制御部23、焦点調整部25、ヒータ制御部271およびステージ制御部272等の各機能ブロックは、それぞれ専用のハードウェアによって実現されてもよいが、演算プロセッサを備える汎用の中央処理装置(Central Processing Unit;CPU)が予め用意されたプログラムを実行することでソフトウェア的に実現されてもよい。   In the control unit 20, each functional block such as the light source control unit 21, the modulation control unit 23, the focus adjustment unit 25, the heater control unit 271, and the stage control unit 272 may be realized by dedicated hardware. A general-purpose central processing unit (CPU) having an arithmetic processor may be realized as software by executing a prepared program.

制御部20にはさらに、光源制御部21、変調制御部23およびステージ制御部272により参照される照射データを記憶するメモリ28が設けられている。後述するように、光照射装置1は、基板SBに形成されたパターンPTおよびその周囲に選択的に光ビームを照射する。光ビームを基板SBのどの位置にどのタイミングで入射させるかを表す情報を記述したのが照射データであり、装置各部が照射データに基づき光ビーム出射のオンオフおよびその入射位置を調整することで、パターンPTおよびその周囲への選択的な光照射が実現される。   The control unit 20 is further provided with a memory 28 for storing irradiation data referred to by the light source control unit 21, the modulation control unit 23 and the stage control unit 272. As described later, the light irradiation device 1 selectively irradiates a light beam to the pattern PT formed on the substrate SB and the periphery thereof. It is the irradiation data that describes the information that indicates at which position of the substrate SB the light beam is incident and by adjusting the on / off of the light beam emission and its incident position based on the irradiation data by each part of the device. Selective light irradiation to the pattern PT and its surroundings is realized.

これを可能とするために、照射データは基板SBに形成される有機半導体のパターンPTの位置および形状を表す情報に基づいて定められる。これらの情報については、半導体素子の設計時点で特定されているので、その設計データから把握することが可能である。以下、この光照射装置1におけるパターンPTへの光照射の態様について説明するが、言い換えれば、このような態様で光照射が実現されるように、照射データを作成しておけばよい。なお、照射データと基板SBの有機半導体のパターンPTの位置とを関連付けてパターンPTに適切に光照射を行うために、基板SBにアライメントマークを形成しておき、カメラ等でアライメントマークを読み取って光照射の基準位置と基板の基準位置との相対位置を調整するようにしてもよい。   In order to make this possible, the irradiation data is determined based on information representing the position and shape of the pattern PT of the organic semiconductor formed on the substrate SB. These pieces of information are specified at the time of design of the semiconductor element, and thus can be grasped from the design data. Hereinafter, although the aspect of light irradiation to the pattern PT in the light irradiation device 1 will be described, in other words, the irradiation data may be created so that the light irradiation is realized in such a mode. In addition, in order to associate the irradiation data with the position of the pattern PT of the organic semiconductor of the substrate SB and appropriately irradiate the light to the pattern PT, an alignment mark is formed on the substrate SB and the alignment mark is read by a camera or the like. The relative position between the light irradiation reference position and the substrate reference position may be adjusted.

図6はこの光照射装置における光照射制御の態様を示す図である。図6に示すように、ステージ17に載置された基板SBの各位置に対して、X方向およびY方向に二次元マトリクス配置された多数の微小な画素が割り当てられる。光照射装置1は、この画素単位で光ビームL5のオンオフおよびその入射位置調整を行うことが可能である。例えば、光変調器13および投影光学系15により決定される光入射位置を基板SB上でX方向およびY方向に画素単位で順次移動させながら、当該画素が光を照射されるべき位置である場合のみ光源部11から光ビームL1を出射させる。   FIG. 6 is a view showing an aspect of light irradiation control in this light irradiation device. As shown in FIG. 6, a large number of minute pixels arranged in a two-dimensional matrix in the X direction and the Y direction are allocated to each position of the substrate SB placed on the stage 17. The light irradiation device 1 can perform on / off of the light beam L5 and adjustment of the incident position thereof in this pixel unit. For example, when the pixel is to be irradiated with light while sequentially moving the light incident position determined by the light modulator 13 and the projection optical system 15 in the X direction and the Y direction on the substrate SB in the pixel unit The light beam L1 is emitted from the light source unit 11 only.

この場合、光照射装置1は、基板SBに対し光照射すべき領域の形状に応じて断続的に光ビームL5を出射しながら、該光ビームL5で基板SBをX方向およびY方向に走査することになる。必要に応じこの動作を繰り返すことで、基板SBを光ビームL5で複数回走査することができる。すなわち、基板SB上の各画素は、光照射を受ける機会が複数回設けられることになる。   In this case, the light irradiation device 1 scans the substrate SB in the X and Y directions with the light beam L5 while intermittently emitting the light beam L5 according to the shape of the region to be irradiated with light to the substrate SB. become. By repeating this operation as necessary, the substrate SB can be scanned a plurality of times with the light beam L5. That is, each pixel on the substrate SB is provided with a plurality of opportunities to receive light irradiation.

基板SBに割り当てられた全ての画素に対してどのタイミングで光ビームL5を入射させるかが、照射データによって表される。このような光照射制御としては、例えばフォトリソグラフィ技術に用いられる露光装置で実用化されている技術を利用することが可能である。   The illumination data indicates at which timing the light beam L5 is to be incident on all the pixels assigned to the substrate SB. As such light irradiation control, it is possible to use, for example, a technology that has been put into practical use in an exposure apparatus used in photolithography technology.

図7は基板上における有機半導体のパターンと画素との関係を例示する図である。基板SB上に形成しようとする有機半導体層OSのパターンPTの位置と、基板SB上に割り付けられる画素の位置との関係が図7のように表されるケースを例として、本実施形態における光照射の処理内容およびその具体例について説明する。   FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the pattern of the organic semiconductor and the pixel on the substrate. The light in this embodiment is taken as an example in the case where the relationship between the position of the pattern PT of the organic semiconductor layer OS to be formed on the substrate SB and the position of the pixel allocated on the substrate SB is represented as shown in FIG. The processing content of irradiation and its specific example will be described.

図8は光照射処理を示すフローチャートである。この処理は、制御部20が予めメモリ28に記録されたプログラムを実行して装置各部に所定の動作を行わせることにより実行される。なお、有機半導体材料を含む液体のパターンPTが形成された基板SBが予めステージ17に載置されており、また投影光学系15の焦点は基板SBの表面に合わせられているものとする。また、基板SB上の有機半導体のパターンPTと、照射データにより指定される光ビームの基板SBへの照射位置との相対位置は、アライメントマーク等を用いて調整されているものとする。   FIG. 8 is a flowchart showing the light irradiation process. This process is executed by the control unit 20 executing a program stored in advance in the memory 28 to cause each unit of the apparatus to perform a predetermined operation. The substrate SB on which the pattern PT of the liquid containing the organic semiconductor material is formed is previously mounted on the stage 17, and the focus of the projection optical system 15 is focused on the surface of the substrate SB. The relative position between the pattern PT of the organic semiconductor on the substrate SB and the irradiation position of the light beam designated by the irradiation data on the substrate SB is adjusted using an alignment mark or the like.

この光照射処理では、基板SB全体を光ビームが1回走査することにより、基板SBに配置される複数のパターンPTそれぞれに対して1回分の光照射の機会が生じる。そして、基板SBに対する光ビームの走査が複数回実行されることで、各パターンPTに対しそれぞれ複数回の光照射の機会が生じる。それらの機会のうち実際に投影光学系15から光ビームL5が出射されたときに、パターンPTに対する光照射がなされる。   In this light irradiation process, when the light beam scans the entire substrate SB once, an opportunity of one light irradiation is generated for each of the plurality of patterns PT disposed on the substrate SB. Then, the scanning of the light beam with respect to the substrate SB is performed a plurality of times, thereby creating an opportunity for a plurality of light irradiations for each pattern PT. When the light beam L5 is actually emitted from the projection optical system 15 among those opportunities, the pattern PT is irradiated with light.

1回の走査において光を照射する画素と照射しない画素との配置を表す照射パターンは、走査回数に応じて順次変更される。後出の図9ないし図12では、基板SBに多数形成されるパターンPTのうち1つに対する照射パターンとその変遷とが示されるが、実際には基板SB全体に対応する照射パターンが用意される。各回の走査における照射パターンを表すデータが前記した照射データである。   The illumination pattern representing the arrangement of the pixels that emit light and the pixels that do not emit light in one scan is sequentially changed according to the number of scans. In FIG. 9 to FIG. 12 described later, although the irradiation pattern and its transition to one of the patterns PT formed in large numbers on the substrate SB are shown, an irradiation pattern corresponding to the entire substrate SB is actually prepared. . The data representing the radiation pattern in each scan is the radiation data described above.

光照射処理では、図8に示すように、処理における内部パラメータNが初期値1に設定される(ステップS301)。このパラメータNは、続いて実行される光ビームの走査が何回目の走査であるかを表すものである。続いて、第N回の光走査における照射パターンを表す照射データがメモリ28から読み出される(ステップS302)。パラメータNが1に設定されて実行される走査は第1回の光走査である。   In the light irradiation process, as shown in FIG. 8, an internal parameter N in the process is set to an initial value 1 (step S301). The parameter N represents the number of scans of the light beam scan that is subsequently performed. Subsequently, irradiation data representing the irradiation pattern in the Nth optical scan is read from the memory 28 (step S302). The scan performed with the parameter N set to 1 is the first light scan.

そして、読み出された照射データに基づき、光源部11、光変調部13およびステージ移動機構172が作動することで、光ビームL5による第1回の走査が行われる(ステップS303)。これにより、基板SBのうち照射パターンにより特定される領域に選択的に光ビームの照射が行われる。   Then, based on the read irradiation data, the light source unit 11, the light modulation unit 13, and the stage moving mechanism 172 operate to perform the first scan with the light beam L5 (step S303). Thereby, irradiation of the light beam is selectively performed on the region specified by the irradiation pattern in the substrate SB.

次に、内部パラメータNと、当該基板SBに対応して予め定められた値Nmaxとが比較される(ステップS304)。この値Nmaxは、当該基板SBに形成されたパターンPTの全てについて必要な光照射を行うために必要な最大の走査回数に対応する。パラメータNがこの最大走査回数Nmaxに達していれば(ステップS304においてYES)、基板SBに形成された全てのパターンPTについて光照射が終了していることを意味している。したがってこのとき処理は終了される。   Next, the internal parameter N is compared with a predetermined value Nmax corresponding to the substrate SB (step S304). The value Nmax corresponds to the maximum number of scans required to perform light irradiation necessary for all of the patterns PT formed on the substrate SB. If the parameter N has reached the maximum number of scans Nmax (YES in step S304), it means that the light irradiation has ended for all the patterns PT formed on the substrate SB. Therefore, the process ends at this time.

一方、パラメータNが最大走査回数Nmaxに達していなければ(ステップS304においてNO)、全体への光照射が終了していないパターンPTが残されていることを意味する。そこで、パラメータNの値を1つインクリメントして(ステップS305)、ステップS102に戻る。このようにして、必要に応じ第2回、第3回、…、の走査が、各回に対応して用意された照射パターンでそれぞれ実行される。各回の走査の開始時期は、一定の周期に則ったものであることが好ましい。必要回数の走査が終了すると、光照射処理は終了される。   On the other hand, if the parameter N has not reached the maximum number of times of scanning Nmax (NO in step S304), it means that the pattern PT whose light irradiation to the whole is not completed remains. Therefore, the value of the parameter N is incremented by one (step S305), and the process returns to step S102. In this way, the second, third,... Scans are respectively executed with the irradiation patterns prepared corresponding to the respective times as necessary. It is preferable that the start timing of each scan be in accordance with a fixed cycle. When the required number of scans is completed, the light irradiation process is ended.

図9ないし図12は、この処理において基板に照射される光の照射パターンおよびその変遷の例を示す図である。以下の説明においては、基板SBおよび基板上に形成された構造物の表面領域のうち光ビームの照射を既に受けた領域を「照射済み領域」と称し、図では比較的粗い斜線で示す。また、まだ照射を受けていない領域を「未照射領域」と称し、図では白地で表す。また、各回の走査において一括して光ビームの照射を受ける領域を「照射対象領域」と称し、図では比較的細かい斜線で示す。   FIGS. 9 to 12 are diagrams showing an example of the irradiation pattern of light irradiated to the substrate in this process and the transition thereof. In the following description, among the surface areas of the substrate SB and the structure formed on the substrate, an area which has already been irradiated with the light beam is referred to as an “irradiated area” and is indicated by relatively rough oblique lines in the drawing. Moreover, the area | region which has not received irradiation yet is called "non-irradiated area | region", and is represented by a white background in the figure. In addition, an area to be irradiated with the light beam collectively in each scan is referred to as an “area to be irradiated” and is indicated by relatively fine oblique lines in the drawing.

図9は、基板SB上に割り付けられる画素の位置との関係が図7のように表されるケースにおける照射パターンを示す図である。第1回の走査における照射パターンが図(a)に示される。斜線を付して示すように、第1回の走査では、有機半導体のパターンPTの周縁部を含む一の画素について光照射が行われる。すなわち、この画素が占める領域R11が、第1回の走査における照射対象領域とされる。この領域R11を、以下では「一次照射領域」と称することとする。この例では、矩形パターンPTの周縁部の左上隅部を含む画素の位置が一次照射領域R11とされる。   FIG. 9 is a view showing an irradiation pattern in the case where the relationship with the position of the pixel allocated on the substrate SB is represented as shown in FIG. The illumination pattern in the first scan is shown in FIG. As indicated by hatching, in the first scan, light irradiation is performed on one pixel including the peripheral portion of the pattern PT of the organic semiconductor. That is, the region R11 occupied by this pixel is the irradiation target region in the first scan. Hereinafter, this region R11 is referred to as a "primary irradiation region". In this example, the position of the pixel including the upper left corner of the peripheral portion of the rectangular pattern PT is taken as the primary irradiation region R11.

一次照射領域R11は、パターンPTのうちその周縁部を含む微小な一部領域である。この領域に最初に光ビームが照射されることで、パターンPTを形成する液体がこの領域において局所的に加熱され、有機半導体の結晶化が始まる。広い領域の複数箇所で結晶化が始まるのを回避するため、一次照射領域R11はできるだけ小さいことが好ましい。実現可能な最小サイズである1画素分の領域を一次照射領域R11とすることでこの要求が満たされる。   The primary irradiation region R11 is a minute partial region including the peripheral portion of the pattern PT. By irradiating the light beam first to this area, the liquid forming the pattern PT is locally heated in this area, and crystallization of the organic semiconductor starts. It is preferable that the primary irradiation region R11 be as small as possible in order to avoid the onset of crystallization at a plurality of locations in a wide region. This requirement is satisfied by setting the area for one pixel which is the minimum size that can be realized as the primary irradiation area R11.

ヒータ172を内蔵するステージ17により基板SBが予熱されていれば、結晶化がより促進される。なお、予熱によって結晶化が開始されるのを防止するために、この予熱温度は有機半導体材料の結晶転移温度よりも低いことが望ましい。   If the substrate SB is preheated by the stage 17 incorporating the heater 172, crystallization is further promoted. In order to prevent crystallization from being initiated by preheating, it is desirable that the preheating temperature be lower than the crystal transition temperature of the organic semiconductor material.

照射領域が小さいため、このときの結晶は微小なものである。言い換えれば、このように微小な領域から結晶化を開始させるために、一次照射領域R11は、当該領域の全てがパターンPTの内部に含まれない、つまりパターンPTの周縁部を含む画素の位置に設定される。そして、この時点ではパターンPTの他の大部分はまだ結晶化していない。このように、第1回の走査では、パターンPTのうち微小な一部領域のみで結晶化が開始される。第2回以降の走査では、こうして形成された小さな結晶を核として結晶を順次成長させてゆくことで単結晶化が図られる。   Since the irradiation area is small, the crystals at this time are minute. In other words, in order to start crystallization from such a minute region, the primary radiation region R11 is not included in the entire pattern PT, that is, at the position of the pixel including the peripheral portion of the pattern PT. It is set. And at this time, most of the other parts of the pattern PT have not been crystallized yet. Thus, in the first scan, crystallization is started only in a minute partial region of the pattern PT. In the second and subsequent scans, single crystallization is achieved by sequentially growing crystals using the small crystals thus formed as nuclei.

光ビームの走査が所定の方向(例えばX方向)へのビーム移動によって行われる場合、一次照射領域R11については、パターンPTの周縁部を含む画素のうち、走査方向において最上流側にあるものが占める位置に設定されることが望ましい。このようにすれば、次に説明する以降の走査において走査方向に沿って連続する画素の位置に設定された照射対象領域に対し、連続的に光ビームを照射することが可能である。また、光ビームの走査方向に沿って結晶成長を進行させることができる。   When the scanning of the light beam is performed by moving the beam in a predetermined direction (for example, the X direction), in the primary irradiation region R11, among the pixels including the peripheral portion of the pattern PT, the one on the most upstream side in the scanning direction It is desirable to be set at the occupied position. In this way, it is possible to continuously apply the light beam to the irradiation target area set at the position of the pixel which is continuous along the scanning direction in the subsequent scanning described below. Also, crystal growth can be advanced along the scanning direction of the light beam.

第2回の走査における照射パターンが図(b)に示される。ここにおいて、第1回の走査で光照射を受けた領域R11は粗い斜線で示されている。一方、第2回の走査で光照射を受けるのは細かい斜線で示された領域R12である。この領域R12は、
(1)まだ光照射を受けていない、
(2)少なくとも一部がパターンPT内に含まれる、
(3)これまでの光照射によって光照射を受けた領域に隣接する、
の条件に該当する全ての画素が占める領域である。この例では、第1回の走査で光照射を受けた領域R11の右側に隣接する画素と、その下の画素と、領域R11の真下に隣接する画素とが該当する。なお、ここでは既に光照射を受けた領域と頂点のみを共有する領域も「隣接」の概念に含めるものとする。
The illumination pattern in the second scan is shown in FIG. Here, a region R11 which has been irradiated with light in the first scan is indicated by rough hatching. On the other hand, it is a region R12 indicated by fine hatching to be irradiated with light in the second scan. This area R12 is
(1) No light irradiation yet
(2) At least a part is included in the pattern PT
(3) Adjacent to the area irradiated with light by the previous light irradiation,
Is an area occupied by all the pixels corresponding to the condition of In this example, a pixel adjacent to the right side of the area R11 that has been irradiated with light in the first scan, a pixel below the area R11, and a pixel adjacent to the area directly below the area R11 correspond. In addition, the area | region which shares only the area | region and vertex which already received light irradiation shall also be included in the concept of "adjacent" here.

これらの画素が占める領域R12を照射対象領域として第2回の光照射が行われる。照射対象領域R12は、パターンPTのうち第1回の走査で光照射を受けた照射済み領域R11とそれ以外の未照射領域との境界の全てに隣接する領域である。これにより当該領域において有機半導体の結晶化が進行するが、隣接する領域R11に既に結晶が形成されている。そのため、これを核とした結晶成長が進行し大きな結晶粒が成長することが期待される。この例では、パターンPTの左上隅から右方向および下方向に向かって結晶成長が進行する。   The second light irradiation is performed with the region R12 occupied by these pixels as the irradiation target region. The irradiation target area R12 is an area adjacent to all the boundaries between the irradiated area R11 that has been irradiated with light in the first scan and the other non-irradiated areas in the pattern PT. Thereby, crystallization of the organic semiconductor proceeds in the region, but crystals are already formed in the adjacent region R11. Therefore, it is expected that crystal growth with this nucleus proceeds and large crystal grains grow. In this example, crystal growth proceeds from the upper left corner of the pattern PT to the right and downward.

なお、第2回以降の走査における照射対象領域を、本明細書では「二次照射領域」と称している。これは、第1回の走査で光が照射される一次照射領域は、結晶の核を形成するための特別な領域であるのに対し、第2回以降の走査における照射対象領域はいずれも、既に形成されている結晶をさらに成長させる作用を有するという点で共通しているからである。   Note that the irradiation target area in the second and subsequent scans is referred to as a "secondary irradiation area" in the present specification. This is because the primary irradiation area to which light is irradiated in the first scan is a special area for forming a crystal nucleus, whereas the irradiation target area in the second and subsequent scans is a special area. This is because they are common in that they have an effect of further growing the already formed crystal.

第3回の走査における照射パターンが図(c)に示される。ここにおいて、第2回までの走査で光照射を受けた領域R11,R12は粗い斜線で示されている。一方、第3回の走査で光照射を受けるのは細かい斜線で示された領域R13である。この領域R13は、上記(1)〜(3)の条件に該当する全ての画素が占める領域である。この例では、領域R12の右隣にある2つの画素と、その下にある1つの画素と、領域R12の真下にある2つの画素とが該当する。これらの画素が占める領域R13を照射対象領域として第3回の光照射が行われる。これにより当該領域において有機半導体の結晶化が進行するが、隣接する領域R2の結晶を核として成長することで、結晶粒がさらに大きく成長することが期待される。   The illumination pattern in the third scan is shown in FIG. Here, the regions R11 and R12 which have been irradiated with light by the second scan are indicated by rough hatching. On the other hand, it is an area R13 indicated by fine hatching to be irradiated with light in the third scan. This area R13 is an area occupied by all the pixels corresponding to the above conditions (1) to (3). In this example, two pixels adjacent to the right of the region R12, one pixel below the two pixels, and two pixels immediately below the region R12 correspond. The third light irradiation is performed with the region R13 occupied by these pixels as the irradiation target region. As a result, crystallization of the organic semiconductor proceeds in the region, but it is expected that crystal grains will grow larger by growing the crystal of the adjacent region R2 as a nucleus.

ここまでの光照射により、パターンPTの左端部については上端から下端まで結晶化が完了している。そこで、以後の走査においては、図(d)〜(f)に示すように、パターンPTの上端から下端までを含む連続した画素(この例では3画素)が占める領域を照射対象領域(図では細かい斜線で示される)R14,R15,…として、照射対象領域を右へ1画素ずつ移動させながら順次光照射を行う。そして、最終的には図(g)に示すように、パターンPT全体について光照射が完了する。なお、図では途中の過程を一部省略しているため照射対象領域の移動が離散的となっているが、実際には1画素分ずつの移動とされる。照射対象領域は、最初の照射対象領域である一次照射領域から次第に遠ざかるように順次設定されることになる。   With the light irradiation up to this point, crystallization is completed from the upper end to the lower end of the left end portion of the pattern PT. Therefore, in the subsequent scanning, as shown in FIGS. (D) to (f), the region occupied by the continuous pixels (3 pixels in this example) including the upper end to the lower end of the pattern PT is the irradiation target area (in FIG. Light irradiation is sequentially performed while moving the irradiation target area one pixel at a time to the right as R14, R15,. Finally, as shown in FIG. 6G, the light irradiation is completed for the entire pattern PT. Note that although the process in the middle of the drawing is partially omitted in the drawing, the movement of the irradiation target area is discrete, but in practice, it is a movement of one pixel at a time. The irradiation target area is sequentially set so as to gradually move away from the primary irradiation area which is the first irradiation target area.

このように照射対象領域を順次移動させながら光ビームによる走査を繰り返すことにより、パターンPTにおいては図の左端から右端に向かって結晶化が進行する。このため、例えばパターンPT全体に一斉に光が照射される場合と比べて、格段に結晶性の優れた有機半導体層OSを形成することが可能となる。1回の走査によりパターンPTに与えられるエネルギー量と、各回の走査の時間間隔とが適切であれば、パターンPT全体を単結晶化させることも可能である。   By repeating the scanning with the light beam while sequentially moving the irradiation target area in this manner, crystallization progresses from the left end to the right end of the drawing in the pattern PT. Therefore, for example, it is possible to form the organic semiconductor layer OS having significantly excellent crystallinity as compared with the case where light is simultaneously irradiated to the entire pattern PT. It is also possible to single-crystallize the whole pattern PT if the amount of energy given to the pattern PT by one scan and the time interval of each scan are appropriate.

なお、1つの画素に対し1回の光照射で結晶化のための十分なエネルギーを与えることができない場合には、同一の照射対象領域に対し時間間隔を空けて複数回光照射を行うようにしてもよい。図8に示すフローチャートに即して言えば、ステップS303における走査を、途中で新たな照射データの読み出し(ステップS302)を行うことなく予め定められた回数だけ繰り返し実行すればよい。1回の光照射で十分なエネルギーを与えることが装置構成上可能な場合であっても、例えば比較的小パワーで複数回に分けて光照射を行うことで、結晶化の進行速度を調整することも可能である。   In the case where sufficient energy for crystallization can not be given to one pixel by one light irradiation, light irradiation is performed multiple times with respect to the same irradiation target area with a time interval. May be According to the flowchart shown in FIG. 8, the scanning in step S303 may be repeatedly performed a predetermined number of times without reading out new irradiation data (step S302) on the way. Even if it is possible to give sufficient energy by one light irradiation in terms of the device configuration, for example, the progress rate of crystallization is adjusted by performing light irradiation in a plurality of times with relatively small power. It is also possible.

混乱を避けるため、この明細書では、このようにステップS303の走査が繰り返して複数回実行される場合、これらの複数の走査をまとめて「1回の走査」と称することとする。すなわち、例えば前回の走査から照射パターンを変更して第N回の走査が行われ、さらに同じ照射データに基づく同一照射パターンでの走査が行われる場合、これらの走査を合わせて「第N回の走査」と称する。   In order to avoid confusion, in this specification, when the scan of step S303 is repeatedly performed a plurality of times in this manner, these multiple scans are collectively referred to as "one scan". That is, for example, when the irradiation pattern is changed from the previous scan and the Nth scan is performed, and the scan with the same irradiation pattern based on the same irradiation data is performed, these scans are combined to obtain “Nth It is called "scan".

また、図9に示す照射パターンでは、基板上の画素のうちパターンPTの少なくとも一部を含む画素のみが照射対象とされる。これにより、パターンPT内の有機半導体には確実な光照射を行いつつ、基板への不要な光照射が最小限に抑えられるので、基板の温度上昇やダメージを回避することができる。このため、例えば耐熱性の低い樹脂基板であっても問題なく使用することができる。一方、パターンPTの少なくとも一部を含む画素を照射対象とすることで、パターンPTの外側にも光照射が行われる。そのため、入射光ビームL5とパターンPTとの位置関係が設計時から少しずれたとしても、パターンPTへの光照射を的確に実行することが可能である。   Further, in the irradiation pattern shown in FIG. 9, only the pixels on the substrate including at least a part of the pattern PT are to be irradiated. Thereby, unnecessary light irradiation on the substrate can be minimized while performing accurate light irradiation on the organic semiconductor in the pattern PT, so that temperature rise and damage of the substrate can be avoided. Therefore, for example, even a resin substrate having low heat resistance can be used without any problem. On the other hand, by setting the pixels including at least a part of the pattern PT as the irradiation target, the light irradiation is performed also on the outside of the pattern PT. Therefore, even if the positional relationship between the incident light beam L5 and the pattern PT is slightly deviated from the design time, it is possible to appropriately execute the light irradiation to the pattern PT.

なお、このような位置ずれへの対応をより確実なものとするために、例えば次のようにすることも可能である。   In addition, in order to make the correspondence to such positional deviation more reliable, for example, it is also possible to do as follows.

図10はパターンの位置ずれに対応した照射パターンの例を示す図である。基板SBへの光ビームの入射位置と基板SB上のパターンPTの位置とが相対的に例えば1画素以内のずれを生じる可能性がある場合を考える。このとき、図(a)に示すように、最初に光照射の対象となる照射対象領域R21は、図9の例で一次照射領域R11とされたパターンPTの周縁部を含む画素よりもさらにパターンPTから1画素分遠い画素の位置に設定される。この領域R21から光照射が開始される。   FIG. 10 is a view showing an example of the irradiation pattern corresponding to the positional deviation of the pattern. A case is considered where there is a possibility that the position of incidence of the light beam on the substrate SB and the position of the pattern PT on the substrate SB may relatively deviate, for example, within one pixel. At this time, as shown in the figure (a), the irradiation target area R21 to be initially subjected to the light irradiation has a pattern further than the pixels including the peripheral portion of the pattern PT which is made the primary irradiation area R11 in the example of FIG. It is set at the position of a pixel that is one pixel far from PT. Light irradiation is started from this area R21.

この領域R21はパターンPTの一部を含まないため、直ちに「一次照射対象領域」には該当しない。以降の走査において少なくとも一部がパターンPTの一部を含むこととなったときの照射対象領域が、厳密な意味での「一次照射領域」となる。位置ずれによって領域R21がパターンPTの一部を含むようになった場合には、領域R21が一次照射対象領域に該当することになる。   Since this area R21 does not include a part of the pattern PT, it does not immediately correspond to the "primary irradiation target area". The irradiation target area when at least a part of the subsequent scanning includes a part of the pattern PT is a "primary irradiation area" in a strict sense. When the region R21 comes to include a part of the pattern PT due to the positional deviation, the region R21 corresponds to the primary irradiation target region.

以降、図9の例と同様のルールで照射対象領域R22,R23,…が設定され、順次光ビームによる走査が実行される。図10(b)〜(g)はその過程における照射済み領域と照射対象領域との変遷を示している。ここで、例えば(e)、(f)に示されるように、照射領域の幅はパターンPTの幅よりも上下方向それぞれ1画素分以上のマージンを含むように設定される。これにより、光ビームの入射位置とパターンPTの位置とのずれ量が1画素分以内であれば、位置ずれに起因してパターンPTに未照射領域が残るという問題は確実に回避される。また、歪みや伸縮を起こしやすいフレキシブルなフィルム樹脂基板に形成されたパターンに対しても適切に光照射を行うことが可能となる。   Thereafter, irradiation target regions R22, R23,... Are set according to the same rule as in the example of FIG. 9, and scanning with the light beam is sequentially executed. FIG.10 (b)-(g) have shown the transition of the irradiation completed area | region and irradiation object area | region in the process. Here, as shown in (e) and (f), for example, the width of the irradiation area is set to include a margin of one pixel or more in the vertical direction more than the width of the pattern PT. As a result, if the deviation between the incident position of the light beam and the position of the pattern PT is within one pixel, the problem that the unirradiated area remains in the pattern PT due to the positional deviation is surely avoided. Moreover, it becomes possible to perform light irradiation appropriately also to the pattern formed in the flexible film resin substrate which is easy to produce distortion and expansion-contraction.

これを可能とするための図9の例からの変更点は照射データの内容のみである。すなわち、照射データ作成時に生じ得る位置ずれ量を加味しておくことで、基本的には図9の例と同様の制御によって上記機能を実現可能である。なお、この例ではパターンPTの上下左右方向それぞれに1画素分のマージンが設けられているが、位置ずれの発生態様に方向ごとの差異がある場合には、その点を加味した非対称なマージンを有する照射パターンが設定されてもよい。基板SBが光照射によるダメージを受けるおそれがある場合には、このマージンは当然に小さいほどよい。   The only change from the example of FIG. 9 to make this possible is the content of the illumination data. That is, the above function can be basically realized by the same control as that of the example of FIG. 9 by taking into consideration the positional displacement amount that may occur when the irradiation data is created. In this example, a margin for one pixel is provided in each of the upper, lower, left, and right directions of the pattern PT, but if there is a difference in the direction of occurrence of positional deviation, an asymmetric margin taking that point into consideration The irradiation pattern which it has may be set. In the case where the substrate SB may be damaged by the light irradiation, naturally, the smaller the margin, the better.

上記例では、パターンPTが矩形であり、しかも基板SBにおける画素の配列方向とパターンPTの延設方向とが同じである。つまり、パターンPTの輪郭をなす各辺が画素の配列方向と平行である。しかしながら、実際のデバイスにおいてはこのことは必ずしも成立しない。すなわち、パターンPTの輪郭をなす辺が画素の配列方向と平行でない場合もあり得る。以下、パターンPTが画素の配列方向に対し非平行である場合の例について説明する。   In the above example, the pattern PT is rectangular, and the arrangement direction of the pixels on the substrate SB is the same as the extending direction of the pattern PT. That is, each side forming the contour of the pattern PT is parallel to the arrangement direction of the pixels. However, this is not necessarily the case in an actual device. That is, there is a possibility that the side forming the outline of the pattern PT is not parallel to the arrangement direction of the pixels. Hereinafter, an example in which the pattern PT is not parallel to the arrangement direction of the pixels will be described.

図11は画素の配列方向とパターンの辺方向とが一致しない場合の照射パターンの例を示す図である。ここでは図7に示すパターンPTが、点線の方向により示される画素の配列方向とは異なる方向に配置された例を示す。しかしながら、パターン輪郭の少なくとも1辺が画素の配列方向と非平行である場合全般について、同様の考え方を適用することができる。なお、画素の配列方向に対するパターン(より具体的にはその輪郭)の傾き量については、パターンの設計データから事前に把握しておくことが可能である。   FIG. 11 is a view showing an example of the irradiation pattern when the arrangement direction of the pixels and the side direction of the pattern do not coincide with each other. Here, an example is shown in which the pattern PT shown in FIG. 7 is arranged in a direction different from the arrangement direction of the pixels indicated by the direction of the dotted line. However, the same concept can be applied to all cases where at least one side of the pattern outline is not parallel to the arrangement direction of the pixels. The inclination amount of the pattern (more specifically, the contour thereof) with respect to the arrangement direction of the pixels can be grasped in advance from design data of the pattern.

図(a)として示すように、この場合においても、パターンPTの周縁部を含む画素の位置に一次照射領域R31が設定され、この領域に最初に光照射が行われる。そして、図(b)に示すように、次の走査では、一次照射領域R31に隣接しパターンPTの少なくとも一部を含む画素の位置に二次照射領域R32が設定され、この領域に光照射が行われる。これにより、一次照射領域R31に形成された結晶を核として結晶成長が進行する。以降、同様に照射対象領域R33,R34,…を順次移動させながら走査を実行することで、図(c)〜(f)に示すように一方向に結晶化が進行する。ここで、図(e)に示すように、パターンPTの外形形状に応じて照射対象領域の幅は適宜増減される。これにより、結晶成長の方向を制御しながらパターンPTの全体を結晶化させることができる。   As shown in FIG. 6A, also in this case, the primary irradiation area R31 is set at the position of the pixel including the peripheral portion of the pattern PT, and light irradiation is performed first on this area. Then, as shown in the figure (b), in the next scan, the secondary irradiation area R32 is set at the position of the pixel adjacent to the primary irradiation area R31 and including at least a part of the pattern PT. To be done. Thereby, crystal growth proceeds with the crystal formed in the primary irradiation region R31 as a nucleus. Thereafter, the scanning is performed while sequentially moving the irradiation target regions R33, R34, ... in the same manner, whereby crystallization proceeds in one direction as shown in (c) to (f). Here, as shown in the figure (e), the width of the irradiation target area is appropriately increased or decreased according to the outer shape of the pattern PT. Thereby, the entire pattern PT can be crystallized while controlling the direction of crystal growth.

上記の各例では、最初に光照射が行われた領域で核となる結晶を生じさせ、これを一方向に成長させることで結晶性の向上が図られている。ここで、例えば光照射装置1により基板SB上に設定される画素のサイズに対してパターンPTのサイズが十分大きい場合を考えると、パターンPT全体に光照射を行い結晶化させるのに多数回の走査を繰り返す必要があり、処理に要する時間が長くなる。処理時間の短縮を図るため、以下のような処理態様も考えられる。   In each of the above-described examples, a crystal serving as a nucleus is produced in the region where the light irradiation is first performed, and the crystal is improved by growing the crystal in one direction. Here, for example, in the case where the size of the pattern PT is sufficiently large relative to the size of the pixel set on the substrate SB by the light irradiation device 1, the entire pattern PT is irradiated with light and crystallized many times. The need to repeat the scan increases the time required for processing. The following processing modes are also conceivable in order to shorten the processing time.

図12は結晶化に要する時間を短縮することのできる照射パターンの例を示す図である。結晶化させるべきパターンPTは図7に示すものと同じとする。図(a)に示すように、最初に光ビームが照射される一次照射領域R41は、パターンPTの隅ではなく、パターンPTの長手方向の概ね中央部にある画素が占める領域に設定される。この場合も、当該画素としてはパターンPTの周縁部の一部を含むものが選択される。この例ではパターンPTの下辺を含む画素の位置に一次照射領域R41が設定されるが、他の位置であってもよい。   FIG. 12 is a view showing an example of an irradiation pattern capable of shortening the time required for crystallization. The pattern PT to be crystallized is the same as that shown in FIG. As shown in FIG. 6A, the primary irradiation area R41 to which the light beam is irradiated first is set not to a corner of the pattern PT, but to an area occupied by pixels in the approximate center of the pattern PT in the longitudinal direction. Also in this case, a pixel including a part of the peripheral portion of the pattern PT is selected as the pixel. In this example, the primary irradiation area R41 is set at the position of the pixel including the lower side of the pattern PT, but may be another position.

そして、こうして設定された一次照射領域R41に対して上記条件(1)〜(3)を満たす全ての画素が占める領域に、第2回の走査における二次照射領域R42が設定される。図(b)に示すように、この例では二次照射領域R42は一次照射領域R41の左右および上方を取り囲むように設定される。以下、図(c)、(d)に示すように、二次照射領域R43,R44,…が順次設定され光照射が行われることで、結晶成長はパターンPTの中央部から左右両方に向けて進行することになる。これにより、パターンPT全体を光照射するのに要する時間を概ね半分に短縮することが可能となる。   Then, a secondary irradiation area R42 in the second scan is set in an area occupied by all the pixels satisfying the above conditions (1) to (3) with respect to the primary irradiation area R41 set in this way. As shown in FIG. 7B, in this example, the secondary irradiation region R42 is set to surround the left, right, and upper sides of the primary irradiation region R41. Hereinafter, as shown in FIGS. (C) and (d), secondary irradiation regions R43, R44,... Are sequentially set and light irradiation is performed, so that crystal growth is directed from the central portion of pattern PT to both left and right. It will progress. This makes it possible to reduce the time required to irradiate the entire pattern PT with light approximately in half.

また、単に処理時間の短縮を図ることができるというだけでなく、パターンの形状によっては、図11に示す方法がより良好な結晶性を示す場合もあり得る。例えば、比較的幅広の2つの部位が1つの幅の狭い部位で相互に接続された形状のパターンであれば、幅の狭い部位で核を発生させ幅広の部位へ向けて成長させることで全体を単結晶化させることができる場合がある。この実施形態では、照射済み領域の広がる方向を照射パターンの設定によって任意に制御することができるので、このような結晶成長も実現可能である。   In addition to the fact that the processing time can be shortened, depending on the shape of the pattern, the method shown in FIG. 11 may exhibit better crystallinity. For example, in the case of a pattern of shapes in which two relatively wide portions are connected to each other at one narrow portion, the whole is generated by generating nuclei at the narrow portions and growing them toward the wide portions. In some cases, single crystallization can be achieved. In this embodiment, such crystal growth can be realized because the direction in which the irradiated region spreads can be arbitrarily controlled by setting the irradiation pattern.

この場合においても、最初に光照射が行われる一次照射領域はパターンPTの一部に1つだけ設定される。パターンPTの2箇所以上で核となる結晶が生成された場合、それぞれから成長した結晶が接する部位においてほぼ確実に結晶粒界が生じることになる。これを回避するため、核となる結晶は、1つのパターンPTにおいて1箇所のみに生成されるようにすることが望ましい。   Also in this case, only one primary irradiation area to which light irradiation is performed first is set in part of the pattern PT. When crystals serving as nuclei are generated at two or more locations of the pattern PT, crystal grain boundaries will almost certainly occur at the portions where the crystals grown from each are in contact. In order to avoid this, it is desirable that the crystals serving as nuclei be generated at only one place in one pattern PT.

また、パターンPTの内部に含まれる、つまり周縁部を含まない画素の位置に一次照射領域が設定されることも好ましくない。その理由は以下の通りである。一次照射領域において最初に形成される結晶は必ずしも単結晶ではない。このような結晶を核として一定の方向に結晶化を進行させることで、最初に形成された微小な結晶のうち特定の結晶方位を有する結晶を選択的に成長させ単結晶化を図ることが可能となるのである。パターンPTの内部に核を形成した場合、これを中心として各方向へ結晶が成長する過程で結晶粒界が生じ、全体としては多結晶となる確率が高い。結晶成長の方向を限定するために、一次照射領域はパターンPTの周縁部を含む位置に設けられることが望ましい。   In addition, it is not preferable that the primary irradiation area is set at the position of the pixel included in the pattern PT, that is, not including the peripheral portion. The reason is as follows. The crystals initially formed in the primary irradiation region are not necessarily single crystals. By advancing crystallization in a certain direction from such a crystal as a nucleus, it is possible to selectively grow a crystal having a specific crystal orientation among the minute crystals formed at the beginning to achieve single crystallization. It becomes. When a nucleus is formed inside the pattern PT, a crystal grain boundary is generated in the process of crystal growth in each direction with the nucleus as a center, and there is a high probability of being polycrystalline as a whole. In order to limit the direction of crystal growth, it is desirable that the primary irradiation region be provided at a position including the peripheral portion of the pattern PT.

なお、図11および図12に示した各例においても、図10に示した画素とパターンとの間で生じ得る位置ずれに対応するための措置を講じることが可能である。   In each of the examples shown in FIGS. 11 and 12, it is possible to take measures to cope with the positional deviation that may occur between the pixels and the pattern shown in FIG.

以上、特定の形状を有するパターンPTを例に挙げ、光ビームの照射による有機半導体の結晶化プロセスについて説明したが、これ以外の任意のパターン形状に対しても、その形状に応じて部分ごとに上記した技術思想のいずれかを適用して照射パターンを作成し光照射を行うことが可能である。   As mentioned above, although the pattern PT which has a specific shape was mentioned as an example, the crystallization process of the organic semiconductor by irradiation of a light beam was explained, but also to any pattern shape other than this, according to the shape It is possible to create an irradiation pattern and apply light by applying any of the above-described technical ideas.

1つの基板SBに互いに離隔した複数のパターンが形成される場合でも、光ビームにより基板SB全体を走査する過程においてそれぞれが上記のようにして光照射されることで、各パターン内で個別に結晶化が進行し、それぞれにおいて良好な結晶性を得ることが可能である。複数のパターンの形状および大きさが異なる場合でも、それぞれに応じた照射パターンが設定されることにより、いずれについても良好な結晶性を得ることができる。   Even when a plurality of patterns separated from each other are formed on one substrate SB, crystals are individually irradiated in the respective patterns by irradiating light as described above in the process of scanning the entire substrate SB with the light beam. Progress, and it is possible to obtain good crystallinity in each. Even when the shapes and sizes of the plurality of patterns are different, good crystallinity can be obtained for any of them by setting the irradiation pattern according to each.

以上説明したように、上記実施形態の光照射装置1においては、ステージ17が本発明の「基板保持部」として機能し、光源部11、光変調部13および投影光学系15が一体として本発明の「光照射部」として機能している。また、上記した光照射処理においては、一次照射領域の設定およびそれに基づく第1回の光照射が本発明の「第1工程」に相当する一方、二次照射領域の設定およびそれに基づく第2回以降の光照射が本発明の「第2工程」に相当している。   As described above, in the light irradiation apparatus 1 of the above embodiment, the stage 17 functions as the "substrate holding unit" of the present invention, and the light source unit 11, the light modulation unit 13, and the projection optical system 15 are integrated as the present invention. Functions as a "light irradiator" of In the above-described light irradiation process, the setting of the primary irradiation area and the first light irradiation based on it correspond to the "first step" of the present invention, while the setting of the secondary irradiation area and the second time based on it The subsequent light irradiation corresponds to the "second step" of the present invention.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態の光照射装置1は、光源部11から出射される単一の光ビームを光変調部13により変調することで基板SBを光ビームにより走査するものである。これに代えて、基板SBの各位置に同時に光ビームを入射させることが可能な装置が用いられてもよい。この場合、各位置に入射される光ビームのオンオフを個別に制御することで上記した照射パターンを実現することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made other than the above without departing from the scope of the invention. For example, the light irradiation device 1 of the above embodiment is configured to scan the substrate SB with the light beam by modulating a single light beam emitted from the light source unit 11 by the light modulation unit 13. Instead of this, an apparatus capable of causing light beams to simultaneously enter each position of the substrate SB may be used. In this case, the above-described irradiation pattern can be realized by individually controlling on / off of the light beam incident on each position.

また例えば、上記実施形態では基板SBへの光ビームの入射位置が画素単位で制御されるが、例えば光ビームの走査方向において画素サイズより小さい単位で照射範囲を調整することが可能な照射装置が用いられてもよい。また光ビームのオンオフのみでなく出力光強度を変化させて中間調を実現する照射装置が用いられてもよいが、少なくとも一次照射領域については、異なる位置で複数の結晶核を生じさせないために、光が照射される領域とその周囲の領域とで与えられるエネルギー量に明確な差異が設けられることが望ましい。   Further, for example, although the incident position of the light beam to the substrate SB is controlled in pixel units in the above embodiment, for example, an irradiation apparatus capable of adjusting the irradiation range in units smaller than the pixel size in the scanning direction of the light beam It may be used. In addition, an irradiation device may be used that achieves half tone by changing not only the on / off of the light beam but also the output light intensity, but at least the primary irradiation region does not generate multiple crystal nuclei at different positions. It is desirable that a clear difference be provided between the amount of energy given by the area irradiated with light and the area around it.

これに関し、上記実施形態では画素単位で光ビームの入射位置を設定しているため、二次照射領域は既に光照射が行われた照射済み領域に隣接する領域に設定され、同じ位置に重複して光照射が行われることがない。しかしながら、照射光ビームにおいては一般的にビームスポットの周縁部において中心部よりエネルギー密度が低いことから、ビームスポット周縁部における照射不足を回避するために、照射範囲を部分的に重複させるようにしてもよい。これを可能とするためには、各回における二次照射領域が、照射済み領域と未照射領域との境界の全てを含むように設定されればよい。   In this regard, since the incident position of the light beam is set in units of pixels in the above embodiment, the secondary irradiation area is set to an area adjacent to the irradiated area on which the light irradiation has already been performed, and overlaps at the same position. No light is emitted. However, since the energy density of the irradiation light beam is generally lower than that of the central part at the peripheral part of the beam spot, the irradiation areas should be partially overlapped in order to avoid underexposure at the peripheral part of the beam spot. It is also good. In order to make this possible, the secondary irradiation area at each time may be set to include all the boundaries between the irradiated area and the non-irradiated area.

また例えば、上記した光照射処理では、既に光照射が行われた照射済み領域は以降の照射対象領域から除外されており、照射済み領域に対しては後の走査において光照射が行われない。これは、既に結晶化した領域に過大なエネルギーを付与することで結晶や基板にダメージが生じるのを防止するためである。このような問題が生じなければ、照射済み領域に対してさらなる光照射が行われてもよい。例えば、二次照射領域の設定において照射済み領域を含むようにすることで、照射範囲を走査ごとに拡大するような態様も可能である。   Further, for example, in the above-described light irradiation process, the irradiated area that has already been irradiated with light is excluded from the subsequent irradiation target area, and no light irradiation is performed on the irradiated area in the subsequent scanning. This is to prevent damage to the crystal and the substrate by applying excessive energy to the already crystallized region. If such problems do not occur, additional illumination may be performed on the illuminated area. For example, by including the irradiated area in the setting of the secondary irradiation area, it is also possible to expand the irradiation area for each scan.

また例えば、上記実施形態では光変調部13による光変調とステージ移動機構171による基板SBの移動とにより光照射位置が決定されるが、いずれか一方のみで光照射位置が決定される態様であってもよい。   Also, for example, in the above embodiment, the light irradiation position is determined by the light modulation by the light modulation unit 13 and the movement of the substrate SB by the stage moving mechanism 171, but the light irradiation position is determined by only one of them. May be

また例えば、上記実施形態の製造方法は、ソース電極およびドレイン電極が予め形成された基板に有機半導体層OSを形成し、最終的にゲート電極を形成することで、いわゆるトップゲート型の薄膜トランジスタを製造する方法である。しかしながら、本発明に係る有機半導体の製造方法は、何らかの基板に有機半導体層を形成するプロセスに特徴を有するものであり、その前後に設けられるプロセスの内容および順序ならびに形成される素子の種類や形状は上記に限定されず任意である。   Further, for example, in the manufacturing method of the above embodiment, a so-called top gate type thin film transistor is manufactured by forming the organic semiconductor layer OS on the substrate on which the source electrode and the drain electrode are formed in advance and finally forming the gate electrode. How to However, the method for producing an organic semiconductor according to the present invention is characterized by the process of forming an organic semiconductor layer on any substrate, and the contents and order of processes provided before and after that and the kind and shape of the element formed Is not limited to the above and is optional.

以上、具体的な実施形態を例示して説明してきたように、本発明に係る有機半導体の製造方法においては、例えば、二次照射領域は、照射済み領域と未照射領域との境界の全てを含む、または該境界の全てに隣接するように設定可能である。このような構成によれば、パターン内に十分な光照射を受けず良好な結晶化が行われない領域を生じさせることが防止される。   As described above, as illustrated in the specific embodiment, in the method of manufacturing an organic semiconductor according to the present invention, for example, the secondary irradiation region is the entire boundary between the irradiated region and the non-irradiation region. It can be set to be included or adjacent to all of the boundaries. According to such a configuration, it is possible to prevent the occurrence of a region where sufficient crystallization is not performed without receiving sufficient light irradiation in the pattern.

また例えば、一次照射領域は、パターンの周縁部の一部と該周縁部に隣接する基板の露出表面の一部とを含むように設定することが可能である。このような設定によれば、基板におけるパターン位置と光ビームの照射位置との関係が設計値から少しずれた場合でも確実に、パターンの周縁部から結晶化を開始させることができる。   Also, for example, the primary irradiation area can be set to include a part of the peripheral edge of the pattern and a part of the exposed surface of the substrate adjacent to the peripheral edge. According to such setting, even when the relationship between the pattern position on the substrate and the irradiation position of the light beam deviates slightly from the design value, crystallization can be reliably started from the peripheral portion of the pattern.

また例えば、第1工程における照射と第2工程における照射とが時間的に断続するような構成とすることが可能である。このような構成によれば、結晶成長の進行を照射の時間間隔によって制御することが可能となる。   In addition, for example, the irradiation in the first step and the irradiation in the second step can be configured to be interrupted intermittently in time. According to such a configuration, the progress of crystal growth can be controlled by the time interval of irradiation.

また例えば、二次照射領域の設定を互いに異ならせて複数回の第2工程を実行するように構成することも可能である。このような構成によれば、光ビームのスポットサイズに対してパターンのサイズが十分大きいでも、二次照射領域を順次移動させて光照射を行うことで最終的にパターン全体に光照射することが可能である。   For example, it is also possible to constitute so that the setting of secondary radiation field mutually differs, and it performs so that the 2nd process of multiple times may be performed. According to such a configuration, even if the size of the pattern is sufficiently large relative to the spot size of the light beam, the entire pattern can be finally irradiated with light by sequentially moving the secondary irradiation region and performing light irradiation. It is possible.

この場合、二次照射領域は、例えば第2工程の実行ごとに一次照射領域から遠ざかるように設定されることが可能である。このような構成によれば、一次照射領域への光照射で最初に形成された結晶から特定の方向へ向けて結晶成長を進行させることができるので、結晶性を良好なものとすることができる。   In this case, the secondary irradiation area can be set apart from the primary irradiation area, for example, each time the second step is performed. According to such a configuration, since crystal growth can be advanced in a specific direction from the crystal initially formed by light irradiation to the primary irradiation region, crystallinity can be improved. .

また例えば、二次照射領域は、照射済み領域を実質的に含まずに設定されることが可能である。このような構成によれば、特定の領域に複数回光照射が行われることで過大なエネルギーが付与されることに起因して、当該領域の結晶および基板にダメージを与えることが防止される。   Also, for example, the secondary irradiation area can be set substantially without including the irradiated area. According to such a configuration, it is possible to prevent the crystal and the substrate in the region from being damaged due to the excessive energy being applied by performing the light irradiation to the specific region a plurality of times.

また例えば、第1工程では、一次照射領域への照射が時間を空けて複数回実行されてもよい。また1回の第2工程で、同一の二次照射領域への照射が時間を空けて複数回実行されてもよい。このような構成によれば、1回の光照射で結晶化に十分なエネルギーを与えることができない場合でも良好に結晶化を進行させることができる。また、複数回に分けてエネルギーを与えることで、結晶化の進行速度を調整することが可能となる。   Also, for example, in the first step, irradiation to the primary irradiation area may be performed a plurality of times at intervals of time. Also, in the one second process, the irradiation to the same secondary irradiation area may be performed plural times with time left. According to such a configuration, crystallization can be favorably advanced even when sufficient energy for crystallization can not be given by one light irradiation. Moreover, it becomes possible to adjust the advancing speed of crystallization by giving energy in multiple times and dividing it.

また例えば、一次照射領域のサイズは、光ビームの基板表面におけるビームサイズと同じとすることが可能である。ビームサイズは照射対象領域として実現可能な最小サイズであり、このように一次照射領域のサイズをできるだけ小さくすることで、広い領域で複数の結晶核が発生するのを抑制することができる。   Also for example, the size of the primary radiation area can be the same as the beam size at the substrate surface of the light beam. The beam size is the smallest size that can be realized as the irradiation target area, and thus the generation of a plurality of crystal nuclei in a wide area can be suppressed by reducing the size of the primary irradiation area as much as possible.

また例えば、互いに離隔した複数のパターンが形成された基板に光ビームを照射する構成とすることもできる。本発明では、基板への光照射のパターンが照射データにより特定され、この照射パターンは基板上で連続したものに限定されず、離散的なものも設定可能である。このため、基板に複数のパターンが形成される場合でもそれらに個別に光照射を行い良好な結晶化を進行させることができる。   Alternatively, for example, the light beam may be irradiated to a substrate on which a plurality of patterns separated from each other are formed. In the present invention, the pattern of light irradiation to the substrate is specified by the irradiation data, and the irradiation pattern is not limited to continuous on the substrate, and discrete ones can be set. Therefore, even in the case where a plurality of patterns are formed on the substrate, light irradiation can be individually performed on them to promote favorable crystallization.

また例えば、基板が予め加熱されていてもよく、こうすることで、光照射によって直ちに結晶化を開始させることができる。このときの基板温度は有機半導体材料の結晶転移温度よりも低い温度であることが好ましい。このような構成によれば、有機半導体材料が光照射を受ける前に結晶化してしまうことが回避され、光照射による結晶成長の制御をより効果的に行うことができる。   Also, for example, the substrate may be preheated, whereby crystallization can be immediately initiated by light irradiation. The substrate temperature at this time is preferably a temperature lower than the crystal transition temperature of the organic semiconductor material. According to such a configuration, crystallization of the organic semiconductor material before it is irradiated with light can be avoided, and control of crystal growth by light irradiation can be performed more effectively.

また例えば、本発明に係る光照射装置において、光照射部が、二次元光学素子、または複数配列された一次元光学素子により、基板への光の入射位置を二次元的に制御する構成であってもよい。このような構成によれば、光照射されるパターンの形状や構造に応じて最適な光照射を実現することが可能となる。   Further, for example, in the light irradiation apparatus according to the present invention, the light irradiation unit is configured to two-dimensionally control the incident position of light on the substrate by the two-dimensional optical element or the one-dimensional optical element arranged in plural. May be According to such a configuration, it is possible to realize optimal light irradiation according to the shape and structure of the pattern to be irradiated with light.

この発明は、基板に有機半導体を製造する技術全般に適用することが可能であり、特に1つの基板に複数の半導体素子を形成する場合に好適なものである。   The present invention is applicable to all techniques for manufacturing an organic semiconductor on a substrate, and is particularly suitable for forming a plurality of semiconductor elements on one substrate.

1 光照射装置
11 光源部(光照射部)
13 光変調部(光照射部)
15 投影光学系(光照射部)
17 ステージ(基板保持部)
20 制御部
PT パターン
R11 一次照射領域
R12,R13 二次照射領域
SB 基板
1 light irradiation device 11 light source unit (light irradiation unit)
13 light modulation unit (light irradiation unit)
15 Projection optical system (light irradiation part)
17 Stage (substrate holder)
20 Control part PT pattern R11 Primary irradiation area R12, R13 Secondary irradiation area SB Substrate

Claims (13)

基板に、有機半導体の材料を含む液体によるパターンを形成する工程と、
塗工された前記液体に光ビームを照射して前記有機半導体を結晶化させる工程と
を備え、
前記光ビームの照射は、前記光ビームの断続的な出射と出射される前記光ビームの前記基板への入射位置の制御とを実行することで、前記基板のうち前記パターンに応じた照射データにより特定される照射対象領域に選択的に前記光ビームを照射可能な照射装置により実行され、
前記照射装置は、連続した一の前記パターンについて、
当該パターンのうち周縁部を含む一部領域である一次照射領域を前記照射対象領域として、前記光ビームを照射する第1工程を実行した後に、
当該パターンのうち前記光ビームの照射を受けた照射済み領域と未照射領域との境界を含むまたは該境界に隣接する二次照射領域を前記照射対象領域として前記光ビームを照射する第2工程を、少なくとも1回実行する
ことにより、当該パターンの全体を結晶化させる有機半導体の製造方法。
Forming a pattern of liquid containing an organic semiconductor material on a substrate;
Irradiating the coated liquid with a light beam to crystallize the organic semiconductor;
The irradiation of the light beam is performed according to irradiation data according to the pattern of the substrate by executing intermittent emission of the light beam and controlling an incident position of the emitted light beam to the substrate. It is executed by an irradiation device capable of selectively irradiating the light beam to the specified irradiation target area,
The irradiation device is configured to continuously generate one pattern
After the first step of irradiating the light beam is performed with the primary irradiation area, which is a partial area including the peripheral portion in the pattern, as the irradiation target area,
A second step of irradiating the light beam with the secondary irradiation area including the boundary between the irradiated area irradiated with the light beam and the non-irradiated area in the pattern including or adjacent to the boundary as the irradiation target area A method of manufacturing an organic semiconductor, wherein the entire pattern is crystallized by performing at least once.
前記二次照射領域は、前記照射済み領域と前記未照射領域との境界の全てを含む、または該境界の全てに隣接するように設定される請求項1に記載の有機半導体の製造方法。   The method for manufacturing an organic semiconductor according to claim 1, wherein the secondary irradiation region includes all of the boundary between the irradiated region and the non-irradiation region, or is set to be adjacent to all the boundary. 前記一次照射領域は、前記パターンの周縁部の一部と該周縁部に隣接する前記基板の露出表面の一部とを含む請求項1または2に記載の有機半導体の製造方法。   The method for manufacturing an organic semiconductor according to claim 1, wherein the primary irradiation region includes a part of a peripheral edge of the pattern and a part of an exposed surface of the substrate adjacent to the peripheral edge. 前記第1工程における照射と前記第2工程における照射とが時間的に断続する請求項1ないし3のいずれかに記載の有機半導体の製造方法。   The method for manufacturing an organic semiconductor according to any one of claims 1 to 3, wherein the irradiation in the first step and the irradiation in the second step are intermittently interrupted. 前記二次照射領域の設定を互いに異ならせて複数回の前記第2工程を実行する請求項1ないし4のいずれかに記載の有機半導体の製造方法。   The method of manufacturing an organic semiconductor according to any one of claims 1 to 4, wherein the setting of the secondary irradiation region is made different from each other and the second step is performed a plurality of times. 前記二次照射領域は、前記第2工程の実行ごとに前記一次照射領域から遠ざかるように設定される請求項5に記載の有機半導体の製造方法。   The method of manufacturing an organic semiconductor according to claim 5, wherein the secondary irradiation region is set to be away from the primary irradiation region each time the second step is performed. 前記二次照射領域は、前記照射済み領域を実質的に含まずに設定される請求項1ないし6のいずれかに記載の有機半導体の製造方法。   The method for manufacturing an organic semiconductor according to any one of claims 1 to 6, wherein the secondary irradiation region is set substantially without including the irradiated region. 前記第1工程では、前記一次照射領域への照射が時間を空けて複数回実行される請求項1ないし7のいずれかに記載の有機半導体の製造方法。   The method for manufacturing an organic semiconductor according to any one of claims 1 to 7, wherein in the first step, irradiation to the primary irradiation region is performed a plurality of times at intervals of time. 1回の前記第2工程では、同一の前記二次照射領域への照射が時間を空けて複数回実行される請求項1ないし8のいずれかに記載の有機半導体の製造方法。   The method for manufacturing an organic semiconductor according to any one of claims 1 to 8, wherein irradiation to the same second irradiation region is performed a plurality of times at one time in the second step. 前記一次照射領域のサイズは、前記光ビームの前記基板表面におけるビームサイズと同じである請求項1ないし9のいずれかに記載の有機半導体の製造方法。   The method of manufacturing an organic semiconductor according to any one of claims 1 to 9, wherein the size of the primary irradiation area is the same as the beam size of the light beam on the substrate surface. 互いに離隔した複数の前記パターンが形成された前記基板に前記光ビームを照射する請求項1ないし10のいずれかに記載の有機半導体の製造方法。   The method of manufacturing an organic semiconductor according to any one of claims 1 to 10, wherein the light beam is irradiated to the substrate on which a plurality of the patterns separated from each other are formed. 有機半導体の材料を含む液体によるパターンが形成された基板を保持する基板保持部と、
光ビームの断続的な出射および出射される前記光ビームの前記基板への入射位置の調整を実行する光照射部と、
前記パターンに応じた照射データに基づき前記光照射部を制御して、前記基板のうち前記照射データにより特定される照射対象領域に選択的に前記光ビームを照射させる制御部と
を備え、
連続した一の前記パターンについて、
当該パターンのうち周縁部を含む一部領域である一次照射領域を前記照射対象領域として、前記光ビームを照射した後に、
当該パターンのうち前記光ビームの照射を受けた照射済み領域と未照射領域との境界を含むまたは該境界に隣接する二次照射領域を前記照射対象領域とする前記光ビームの照射を少なくとも1回実行する
ことにより、当該パターンの全体を結晶化させる光照射装置。
A substrate holding unit for holding a substrate having a pattern formed of a liquid containing an organic semiconductor material;
A light irradiator for performing intermittent emission of a light beam and adjusting an incident position of the emitted light beam to the substrate;
And a control unit configured to control the light emitting unit based on the irradiation data according to the pattern to selectively irradiate the light beam to an irradiation target area specified by the irradiation data in the substrate.
Regarding the one continuous pattern,
After irradiating the light beam with the primary irradiation area, which is a partial area including the peripheral portion in the pattern, as the irradiation target area,
The light beam is irradiated at least once with the secondary irradiation area including the boundary between the irradiated area irradiated with the light beam and the non-irradiated area in the pattern including or adjacent to the boundary being the irradiation target area The light irradiation apparatus which crystallizes the whole of the said pattern by carrying out.
前記基板保持部は、前記基板を前記有機半導体材料の結晶転移温度よりも低い温度に加熱する請求項12に記載の光照射装置。   The light irradiation apparatus according to claim 12, wherein the substrate holding unit heats the substrate to a temperature lower than a crystal transition temperature of the organic semiconductor material.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003229548A (en) * 2001-11-30 2003-08-15 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Vehicle, display device and method for manufacturing semiconductor device
JP2008066439A (en) * 2006-09-06 2008-03-21 Konica Minolta Holdings Inc Method of manufacturing organic thin film transistor
JP2014179371A (en) * 2013-03-13 2014-09-25 Fujifilm Corp Method for forming organic semiconductor film
JP2016192524A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 富士フイルム株式会社 Method for manufacturing organic semiconductor element

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003229548A (en) * 2001-11-30 2003-08-15 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Vehicle, display device and method for manufacturing semiconductor device
JP2008066439A (en) * 2006-09-06 2008-03-21 Konica Minolta Holdings Inc Method of manufacturing organic thin film transistor
JP2014179371A (en) * 2013-03-13 2014-09-25 Fujifilm Corp Method for forming organic semiconductor film
JP2016192524A (en) * 2015-03-31 2016-11-10 富士フイルム株式会社 Method for manufacturing organic semiconductor element

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