JP4572501B2 - A method of manufacturing an organic thin film transistor - Google Patents

A method of manufacturing an organic thin film transistor

Info

Publication number
JP4572501B2
JP4572501B2 JP2003045573A JP2003045573A JP4572501B2 JP 4572501 B2 JP4572501 B2 JP 4572501B2 JP 2003045573 A JP2003045573 A JP 2003045573A JP 2003045573 A JP2003045573 A JP 2003045573A JP 4572501 B2 JP4572501 B2 JP 4572501B2
Authority
JP
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
electrode
insulating layer
method
thin film
organic semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2003045573A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003324202A (en )
Inventor
桂 平井
Original Assignee
コニカミノルタホールディングス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L51/00Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof
    • H01L51/05Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential- jump barrier or surface barrier multistep processes for their manufacture
    • H01L51/0504Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential- jump barrier or surface barrier multistep processes for their manufacture the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or swiched, e.g. three-terminal devices
    • H01L51/0508Field-effect devices, e.g. TFTs
    • H01L51/0512Field-effect devices, e.g. TFTs insulated gate field effect transistors
    • H01L51/0541Lateral single gate single channel transistors with non inverted structure, i.e. the organic semiconductor layer is formed before the gate electode
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L51/00Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof
    • H01L51/05Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential- jump barrier or surface barrier multistep processes for their manufacture
    • H01L51/0504Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential- jump barrier or surface barrier multistep processes for their manufacture the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or swiched, e.g. three-terminal devices
    • H01L51/0508Field-effect devices, e.g. TFTs
    • H01L51/0512Field-effect devices, e.g. TFTs insulated gate field effect transistors
    • H01L51/0545Lateral single gate single channel transistors with inverted structure, i.e. the organic semiconductor layer is formed after the gate electrode

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、有機薄膜トランジスタの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an organic thin film transistor data.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
情報端末の普及に伴い、コンピュータ用のディスプレイとしてフラットパネルディスプレイに対するニーズが高まっている。 With the spread of information terminals, there has been a growing demand for a flat panel display as a display for a computer. またさらに情報化の進展に伴い、従来紙媒体で提供されていた情報が電子化されて提供される機会が増え、薄くて軽い、手軽に持ち運びが可能なモバイル用表示媒体として、電子ペーパーあるいはデジタルペーパーへのニーズも高まりつつある。 Furthermore with the development of the information, more opportunities information that was provided in the conventional paper medium is provided is digitized, as thin and light, easily carry mobile display medium capable, electronic paper or digital there is also a growing need for paper.
【0003】 [0003]
一般に平板型のディスプレイ装置においては液晶、有機EL、電気泳動などを利用した素子を用いて表示媒体を形成している。 Generally the flat panel display device LCD, organic EL, and forms a display medium using a device using such electrophoresis. またこうした表示媒体では画面輝度の均一性や画面書き換え速度などを確保するために、画像駆動素子として薄膜トランジスタ(TFT)により構成されたアクティブ駆動素子を用いる技術が主流になっている。 In order to ensure such uniformity and screen rewriting speed of the display luminance in such display media, a technique of using an active driving element configured as an image drive element by a thin film transistor (TFT) has become the mainstream.
【0004】 [0004]
ここでTFT素子は、通常、ガラス基板上に、主にa−Si(アモルファスシリコン)、p−Si(ポリシリコン)などの半導体薄膜や、ソース、ドレイン、ゲート電極などの金属薄膜を基板上に順次形成していくことで製造される。 Here TFT element, usually on a glass substrate, mainly a-Si (amorphous silicon), and a semiconductor thin film such as p-Si (polysilicon), a source, a drain, a metal thin film such as a gate electrode on a substrate It is produced by sequentially forming. このTFTを用いるフラットパネルディスプレイの製造には通常、CVD、スパッタリングなどの真空系設備や高温処理工程を要する薄膜形成工程に加え、精度の高いフォトリソグラフ工程が必要とされ、設備コスト、ランニングコストの負荷が非常に大きい。 Typically in the manufacture of flat panel displays using this TFT, CVD, in addition to the thin film formation process that requires vacuum system equipment and high temperature treatment process such as sputtering, is required accurate photolithographic process, equipment cost, the running cost load is very large. さらに、近年のディスプレイの大画面化のニーズに伴い、それらのコストは非常に膨大なものとなっている。 In addition, in accordance with the needs of the big screen in recent years of the display, their cost has become very huge.
【0005】 [0005]
近年、従来のTFT素子のデメリットを補う技術として、有機半導体材料を用いた有機TFT素子の研究開発が盛んに進められている。 Recently, as a technique to compensate for the disadvantages of the conventional TFT element, research and development of an organic TFT device using an organic semiconductor material is now popular. この有機TFT素子は低温プロセスで製造可能であるため、軽く、割れにくい樹脂基板を用いることができ、さらに、樹脂フィルムを支持体として用いたフレキシブルなディスプレイが実現できると言われている。 Therefore the organic TFT device can be manufactured at a low temperature process, lighter, can be used cracking hard resin substrate, further, it is said that the resin film flexible display can be realized using as a support. また、大気圧下で、印刷や塗布などのウェットプロセスで製造できる有機半導体材料を用いることで、生産性に優れ、非常に低コストのディスプレイが実現できる。 Furthermore, under atmospheric pressure, by using an organic semiconductor material which can be produced by a wet process such as printing or coating, excellent productivity, very low cost of the display can be realized.
【0006】 [0006]
この有機TFT技術における重要な要件として、チャネルの高精度パターニングがあげられる。 An important requirement in this organic TFT technology, highly accurate patterning of the channel and the like. 上記特許及び特開平10−190001号、特開2000−307172等においてはチャネル部分の成型に高精度なフォトリソグラフィーが必要で、パターニング形成がしにくく、その為に製造工程が煩雑となり、工程にも多大な設備が要求されコストが高くなってしまう。 The patents and JP 10-190001, JP in such 2000-307172 requires high precision photolithography molding of the channel portion, hardly patterned is, Therefore the manufacturing process becomes complicated, in step cost great deal of equipment is required is increased. 本発明は、より簡便に高精度パターン化を可能とするものであり、これらの問題を大幅に改善するものである。 The present invention is intended to enable more easily precision patterning, it is intended to significantly improve these problems.
【0007】 [0007]
また、有機薄膜トランジスタとして、例えば、WO01/47043にはオールポリマー型有機TFT技術が開示されている。 Further, as the organic thin film transistor, for example, in WO01 / 47043 discloses all polymeric organic TFT technology. インクジェットや塗布による簡易プロセスを提案しているものの、素子のキャリア移動度が低く、ゲート電圧が高い、スイッチングON状態での電流値が低い。 Although proposes a simple process by an inkjet or coating a low carrier mobility of the device, the gate voltage is high, a low current value in the switching ON state. 電流のON/OFF値が低いなどの問題がある。 ON / OFF value of the current there is a problem such as low.
【0008】 [0008]
また、有機半導体層の形成後に引き続く工程、例えば、パターニングのための光感応性樹脂材料の塗設工程や、光感応性樹脂層の現像工程において、工程で使用される塗布溶媒や現像液成分などの影響により、トランジスタとしての特性が低下してしまうという課題を有している。 Further, subsequent steps after the formation of the organic semiconductor layer, for example, Coating processes and light-sensitive resin material for patterning, in the development step of the photosensitive resin layer, a coating solvent used in step or developer components such as the effects, characteristic of the transistor has a problem that deteriorates.
【0009】 [0009]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
煩雑な製造工程を経ることなく高精度のパターニングを低コストで行うことができ、キャリア移動度が高く、ゲート電圧が低下でき、スイッチングON状態での電流値が高い、従って電流のON/OFF値が高い、駆動周波数が高い有機薄膜トランジスタを得ることにあり、また、製造工程でのトランジスタの特性の低下を抑えることのできる有機薄膜トランジスタの製造方法を得ることにある。 Can be carried out at a low cost patterning precision without a complicated manufacturing process, the carrier mobility is high, can decrease the gate voltage, high current value in the switching ON state, therefore the current of the ON / OFF value high, lies in the drive frequency to obtain a high organic thin film transistor, also, it is to obtain a method of manufacturing an organic thin film transistor that can suppress deterioration of the characteristics of the transistors in the manufacturing process.
【0010】 [0010]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
本発明の上記目的は以下(1)〜(7)の手段により達成される。 The above object of the present invention is achieved by means of the following (1) to (7).
(1)支持体上にゲート電極を付設し、ゲート電極上に順次ゲート絶縁層、有機半導体層、第2の絶縁層を形成し、レーザーアブレーションによって、第2の絶縁層を貫通し、有機半導体層に接する2つのスルーホールを形成し、該スルーホールを介して、有機半導体層に接合するようにソース電極及びドレイン電極を形成することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。 (1) annexed to the gate electrode on a support, successively a gate insulating layer on the gate electrode, organic semiconductor layer, forming a second insulating layer, by laser ablation, through the second insulating layer, an organic semiconductor forming two through holes in contact with the layer, through the through hole, a manufacturing method of an organic thin film transistor and forming a source electrode and a drain electrode so as to come into contact with the organic semiconductor layer.
(2)前記第2の絶縁層が水系塗布により形成されることを特徴とする前記(1)に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。 (2) The method of producing the organic thin film transistor according to (1) the second insulating layer is characterized by being formed by aqueous coating.
(3)前記第2の絶縁層が親水性ポリマーを含むことを特徴とする前記(1)または(2)に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。 (3) The method for producing an organic thin film transistor according to (1) or (2) the second insulating layer is characterized in that it comprises a hydrophilic polymer.
(4)支持体上に、第1の電極及び第2の電極を付設し、該電極上に有機半導体層を形成し、レーザーアブレーションによって、該有機半導体層を貫通し、前記第1の電極及び第2の電極に接する2つのスルーホールを形成した後、該スルーホールを介して、有機半導体層及び第1の電極、第2の電極それぞれに接合するように、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記ソース電極及びドレイン電極上にゲート絶縁層を形成した後、ゲート絶縁層上に更にゲート電極を付設することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。 (4) on a support, and attaching a first electrode and a second electrode, the organic semiconductor layer is formed on the electrode, by laser ablation, through the organic semiconductor layer, the first electrode and after forming the two through holes in contact with the second electrode through the through hole, an organic semiconductor layer and the first electrode, so as to be joined to the respective second electrodes, forming a source electrode and a drain electrode the after forming the source electrode and the gate insulating layer on the drain electrode, the manufacturing method of the organic thin film transistor which is characterized in that attaching a further gate electrode on the gate insulating layer.
(5)支持体上に、第1の電極及び第2の電極を付設し、それらの上に絶縁層を形成し、レーザーアブレーションによって、少なくとも絶縁層を貫通して、それぞれ第一の電極及び第2の電極に接する2つのスルーホールを形成した後、該スルーホールを介して、第1の電極、第2の電極それぞれに接合するように、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記ソース電極及びドレイン電極上に更に、順次、有機半導体層、ゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上にゲート電極を付設することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。 (5) on a support, and attaching a first electrode and a second electrode, an insulating layer is formed thereon, by laser ablation, through at least the insulating layer, the first electrode and the respective after forming the two through holes in contact with the second electrode through the through hole, the first electrode, so as to come into contact with the respective second electrode, a source electrode and a drain electrode, said source electrode and further on the drain electrode, sequentially, the organic semiconductor layer, a gate insulating layer, the manufacturing method of the organic thin film transistor, which comprises attaching a gate electrode on the gate insulating layer.
(6)支持体上に、第1の電極及び第2の電極を付設し、それらの上に順次、絶縁層、有機半導体層を形成し、レーザーアブレーションによって、少なくとも絶縁層及び有機半導体層を貫通する、第1の電極及び第2の電極に接する2つのスルーホールを設けた後、該スルーホールを介して、有機半導体層及び第1の電極、第2の電極それぞれに接合するように、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記ソース電極及びドレイン電極上に更に、ゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上にゲート電極を付設することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。 (6) on a support, and attaching a first electrode and a second electrode sequentially over them, the insulating layer, an organic semiconductor layer is formed, by laser ablation, at least through the insulating layer and an organic semiconductor layer to, after which two through holes in contact with the first electrode and the second electrode, through the through hole, an organic semiconductor layer and the first electrode, so as to be joined to the respective second electrodes, the source forming an electrode and a drain electrode, said source electrode and further on the drain electrode, a gate insulating layer, the manufacturing method of the organic thin film transistor, which comprises attaching a gate electrode on the gate insulating layer.
(7)電極材料溶液または分散液を、インクジェットを用いて、 前記スルーホールに吐出して、パターニングされた前記ソース電極及びドレイン電極を形成することを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれか1項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。 (7) The electrode material solution or dispersion, using an inkjet, the Suruho and discharge Le, above, wherein the forming a patterned the source electrode and the drain electrode was of (1) to (6) method for producing an organic thin film transistor according to any one.
なお、以下1〜14は参考とする手段である。 It should be noted that, following 1 to 14 is a means to reference.
【0011】 [0011]
1. 1. ソース電極、ドレイン電極が、少なくとも絶縁層に形成され、有機半導体チャネルに接するスルーホール部分から形成された有機薄膜トランジスタ。 A source electrode, a drain electrode is formed at least on the insulating layer, an organic thin film transistor formed from the through-hole portion in contact with the organic semiconductor channel.
【0012】 [0012]
2. 2. 支持体上に、ゲート電極と、ゲート電極上に順次付設されたゲート絶縁層、有機半導体層、第2の絶縁層と、第2の絶縁層を貫通する2つのスルーホールを介して、有機半導体層にそれぞれ接合するソース電極、ドレイン電極からなる有機薄膜トランジスタ。 On the support, via a gate electrode are sequentially attached to the gate insulating layer on the gate electrode, organic semiconductor layer, a second insulating layer, the two through holes penetrating the second insulating layer, an organic semiconductor a source electrode to be joined respectively to the layers, the organic thin film transistor of the drain electrode.
【0013】 [0013]
3. 3. 前記第2の絶縁層が感光性樹脂からなる前記2に記載の有機薄膜トランジスタ。 The second organic thin film transistor according to the 2 an insulating layer made of photosensitive resin.
【0014】 [0014]
4. 4. 前記第2の絶縁層が水系塗布により形成されたものである前記2または3に記載の有機薄膜トランジスタ。 The organic thin film transistor according to the 2 or 3 wherein the second insulating layer are those formed by aqueous coating.
【0015】 [0015]
5. 5. 支持体上に、第1の電極及び第2の電極、それらの上に付設された有機半導体層と、有機半導体層を貫通する2つのスルーホールと、該スルーホールを介して、有機半導体層及び第1の電極、第2の電極それぞれに接合するソース電極及びドレイン電極と、該構成物上に形成されたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極からなる有機薄膜トランジスタ。 On the support, a first electrode and a second electrode, and an organic semiconductor layer which is attached thereon, and two through holes extending through the organic semiconductor layer, through the through hole, an organic semiconductor layer and first electrode, a source electrode and a drain electrode joined to each second electrode, a gate insulating layer formed on the construct, an organic thin film transistor of the gate electrode formed on the gate insulating layer.
【0016】 [0016]
6. 6. 支持体上に、第1の電極及び第2の電極、それらの上に形成された絶縁層と、少なくとも絶縁層を貫通する2つのスルーホールと、該スルーホールを介して、第1の電極、第2の電極それぞれに接合するソース電極及びドレイン電極と、該構成物上に順次、形成された有機半導体層及びゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極からなる有機薄膜トランジスタ。 On the support, a first electrode and a second electrode, an insulating layer formed thereon, and two through holes through at least the insulating layer, through the through hole, the first electrode, a source electrode and a drain electrode joined to each second electrode, the arrangement on the order, and the formed organic semiconductor layer and the gate insulating layer, an organic thin film transistor of the gate electrode formed on the gate insulating layer.
【0017】 [0017]
7. 7. 支持体上に、第1の電極及び第2の電極、それらの上に順次形成された絶縁層、有機半導体層と、少なくとも絶縁層及び有機半導体層を貫通する2つのスルーホールと、該スルーホールを介して、有機半導体層及び第1の電極、第2の電極それぞれに接合するソース電極及びドレイン電極と、該構成物上に形成されたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に形成されたゲート電極からなる有機薄膜トランジスタ。 On the support, a first electrode and a second electrode are sequentially formed insulating layer thereon, and an organic semiconductor layer, and two through holes through at least the insulating layer and the organic semiconductor layer, the through-hole through the organic semiconductor layer and the first electrode, a source electrode and a drain electrode joined to each second electrode, a gate insulating layer formed on the construct, which is formed on the gate insulating layer on the gate the organic thin film transistor of the electrodes.
【0018】 [0018]
8. 8. 支持体上にゲート電極を付設し、ゲート電極上に順次ゲート絶縁層、有機半導体層、第2の絶縁層を形成し、第2の絶縁層を貫通し、有機半導体層に接する2つのスルーホールを形成し、該スルーホールを介して、有機半導体層に接合するようにソース電極、ドレイン電極を形成することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。 And attaching a gate electrode on a support, successively a gate insulating layer on the gate electrode, organic semiconductor layer, a second insulating layer is formed, penetrating the second insulating layer, two through holes in contact with the organic semiconductor layer forming a via the through hole, a manufacturing method of an organic thin film transistor and forming a source electrode, a drain electrode so as to come into contact with the organic semiconductor layer.
【0019】 [0019]
9. 9. 前記第2の絶縁層が感光性樹脂から形成されることを特徴とする前記6に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。 Method for producing an organic thin film transistor according to the 6 second insulating layer is characterized in that it is formed from a photosensitive resin.
【0020】 [0020]
10. 10. 前記第2の絶縁層が水系塗布により形成されることを特徴とする前記8、9に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。 Method for producing an organic thin film transistor according to the 8,9, characterized in that said second insulating layer is formed by aqueous coating.
【0021】 [0021]
11. 11. 支持体上に、第1の電極及び第2の電極を付設し、該電極上に有機半導体層を形成し、有機半導体層を貫通する、前記第1の電極及び第2の電極に接する2つのスルーホールを形成した後、該スルーホールを介して、有機半導体層及び第1の電極、第2の電極それぞれに接合するように、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記ソース電極及びドレイン電極上にゲート絶縁層を形成した後、ゲート絶縁層上に更にゲート電極を付設することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。 On a support, and attaching a first electrode and a second electrode, the organic semiconductor layer is formed on the electrode, through the organic semiconductor layer, the two in contact with the first electrode and the second electrode after forming a through hole, through the through hole, an organic semiconductor layer and the first electrode, so as to come into contact with the respective second electrode, a source electrode and a drain electrode, the source electrode and the drain electrode on the after forming the gate insulating layer, the manufacturing method of the organic thin film transistor which is characterized in that attaching a further gate electrode on the gate insulating layer.
【0022】 [0022]
12. 12. 支持体上に、第1の電極及び第2の電極を付設し、それらの上に絶縁層を形成し、少なくとも絶縁層を貫通して、それぞれ第一の電極及び第2の電極に接する2つのスルーホールを形成した後、該スルーホールを介して、第1の電極、第2の電極それぞれに接合するように、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記ソース電極及びドレイン電極上に更に、順次、有機半導体層、ゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上にゲート電極を付設することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。 On a support, and attaching a first electrode and a second electrode, an insulating layer thereon, through at least the insulating layer, the two in contact with the first electrode and the second electrode respectively after forming a through hole, through the through hole, the first electrode, so as to come into contact with the respective second electrode, a source electrode and a drain electrode, further to the source electrode and the drain electrode, sequentially , the organic semiconductor layer, a gate insulating layer, the manufacturing method of the organic thin film transistor, which comprises attaching a gate electrode on the gate insulating layer.
【0023】 [0023]
13. 13. 支持体上に、第1の電極及び第2の電極を付設し、それらの上に順次、絶縁層、有機半導体層を形成し、少なくとも絶縁層及び有機半導体層を貫通する、第1の電極及び第2の電極に接する2つのスルーホールを設けた後、該スルーホールを介して、有機半導体層及び第1の電極、第2の電極それぞれに接合するように、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記ソース電極及びドレイン電極上に更に、ゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上にゲート電極を付設することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。 On a support, and attaching a first electrode and a second electrode sequentially over them, the insulating layer, to form an organic semiconductor layer, extending through at least the insulating layer and the organic semiconductor layer, a first electrode and after providing two through holes in contact with the second electrode through the through hole, an organic semiconductor layer and the first electrode, so as to be joined to the respective second electrodes, forming a source electrode and a drain electrode , the source electrode and further on the drain electrode, a gate insulating layer, the manufacturing method of the organic thin film transistor, which comprises attaching a gate electrode on the gate insulating layer.
【0024】 [0024]
14. 14. 電極材料溶液または分散液を、インクジェットを用いて、スルーホール部分に吐出し、パターニングすることを特徴とする前記8〜13のいずれか1項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。 The electrode material solution or dispersion, using a jet, ejected to the through hole portion, a manufacturing method of an organic thin film transistor according to any one of the 8 to 13, wherein the patterning.
【0025】 [0025]
以下、本発明を以下の実施の形態により具体的に説明する。 It will be specifically described by the following embodiments of the present invention.
【0026】 [0026]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
本発明の有機半導体材料を活性半導体層として用いた有機薄膜トランジスタ及びその製造方法について図1〜3を参照しながら以下に説明する。 An organic thin film transistor and a manufacturing method thereof using an organic semiconductor material of the present invention as an active semiconductor layer will be described below with reference to FIGS.
【0027】 [0027]
図1に本発明のボトムゲート型の有機薄膜トランジスタ構成例及びその製造工程を示す。 It shows a bottom gate type organic thin film transistor configuration example and the manufacturing process of the present invention in FIG.
【0028】 [0028]
図1の(a)には、製造される有機薄膜トランジスタの構成例が示されている。 In (a) of FIG. 1 shows an example of the structure of the organic thin film transistor to be manufactured is shown. 即ち、支持体1上にゲート電極Gが付設され、その上にゲート絶縁層2、有機半導体層3、有機半導体層に接して付設されたソース電極S及びドレイン電極D、更に、保護膜であると同時に、ソース、ドレイン電極と有機半導体層の界面障壁を安定させる第2の絶縁層4から構成されている。 That is, the gate electrode G is attached on the support 1, a gate insulating layer 2 formed thereon, the organic semiconductor layer 3, the source electrode is attached in contact with the organic semiconductor layer S and the drain electrode D, further, is a protective layer At the same time, the source, the interfacial barrier of the drain electrode and the organic semiconductor layer and a second insulating layer 4 be stabilized.
【0029】 [0029]
図1の(b)は支持体上にゲート電極Gを付設した状態を示す。 (B) in FIG. 1 shows a state in which attached to the gate electrode G on the support. 支持体1は後述する様にガラス、又、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のフレキシブルな樹脂製シートで構成されてもよい。 Glass support 1 as described below, also for example, may be constructed of a flexible plastic sheet such as polyethylene terephthalate (PET).
【0030】 [0030]
ゲート電極は、後述するが、白金、金、銀、ニッケル等の導電性材料で形成され、電極の形成方法としては、上記を原料として蒸着やスパッタリング等の方法を用いて導電性薄膜を形成し、公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いてパターニングする方法で得ることが出来る。 The gate electrode is described later, platinum, gold, silver, is formed of a conductive material such as nickel, as a method for forming the electrode, forming a conductive thin film using a method such as vapor deposition or sputtering of the above as a raw material , it can be obtained by a method of patterning by a known photolithography and a lift-off method. 又、導電性微粒子分散液等を印刷法、又インクジェット法等により印刷・パターニングしてもよい。 Also, a printing method conductive particle dispersion or the like, or may be printed and patterned by an ink jet method or the like.
【0031】 [0031]
ゲート電極パターンを形成後、ゲート絶縁層となる誘電体層を塗設する。 After forming the gate electrode pattern, a dielectric layer serving as a gate insulating layer to Coating. 図1の(c)がゲート電極Gが付設された支持体にゲート絶縁層2を形成した状態を示す。 Of (c) in FIG. 1 shows a state of forming a gate insulating layer 2 to the support in which the gate electrode G is attached.
【0032】 [0032]
ゲート絶縁層としては、比誘電率の高い無機酸化物皮膜、特に、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム等の皮膜を前記ゲート電極パターンの上に塗設する。 As the gate insulating layer, the dielectric constant high inorganic oxide film, in particular, to coated silicon oxide, silicon nitride, a film of aluminum oxide on the gate electrode pattern. 無機酸化物皮膜の形成方法としては、真空蒸着法、CVD法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法などのいわゆる気相堆積法といわれるドライプロセスや、いわゆるゾルゲル法を用いるスピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、ダイコート法などの塗布による方法や印刷、インクジェットなどのパターニング方法等ウェットプロセスが挙げられる。 As a method of forming an inorganic oxide film, a vacuum deposition method, CVD method, a sputtering method, or a dry process so-called vapor deposition method such as atmospheric pressure plasma method, a spin coating method using a so-called sol-gel method, a blade coating method, dip coating method or the printing by the application of, for example, a die coating method, and a patterning method such as a wet process such as an inkjet. 特に好ましいのは、大気圧プラズマ法とゾルゲル法を用いた塗布による方法である。 Particularly preferred is a method by coating with an atmospheric pressure plasma method and a sol-gel method. 絶縁層の膜厚としては、好ましくは、100nm〜1μmである。 The thickness of the insulating layer, preferably a 100 nm to 1 [mu] m.
【0033】 [0033]
また絶縁層に用いる絶縁膜として、ポリイミド、ポリアミド等、又、光硬化性樹脂等の有機化合物皮膜を用いることもできる。 Alternatively, the insulating film used for the insulating layer, polyimide, polyamide, etc., can also be used an organic compound layer such as a photocurable resin. 有機化合物皮膜の場合には、塗布等のウェットプロセスでの形成が好ましい。 In the case of the organic compound layer is formed at the preferred wet process such as coating. 無機酸化物皮膜と有機酸化物皮膜は積層して併用することができる。 Inorganic oxide film and an organic oxide coating may be used in combination by laminating.
【0034】 [0034]
次いで、図1の(d)に示したように、形成したゲート絶縁層2の上に、有機半導体層3を塗設する。 Then, as shown in (d) of FIG. 1, on the formed gate insulating layer 2, it is coated an organic semiconductor layer 3.
【0035】 [0035]
有機半導体としてはポリピロール、ポリチオフェン等のπ共役系材料が用いられ、やはり真空蒸着法、CVD法、スパッタリング法等の気相堆積法やプラズマ重合法、電解重合法、化学重合法、或いはスプレーコート法、スピンコート法等の塗布法やLB法等によりこれら有機半導体薄膜が形成される。 As the organic semiconductor polypyrrole, [pi-conjugated materials such as polythiophene is used, also a vacuum vapor deposition method, CVD method, vapor deposition method or a plasma polymerization method such as a sputtering method, an electrolytic polymerization method, a chemical polymerization method, or a spray coating method these organic semiconductor thin film is formed by a coating method, an LB method and the like, such as a spin coating method. ただし、この中で生産性の点で、有機半導体の溶液をもちいて簡単かつ精密に薄膜が形成できる塗布法が好まれる。 However, in terms of productivity in this, simply using a solution of an organic semiconductor and precisely coating a thin film can be formed is preferred. これら有機半導体からなる薄膜の膜厚としては、特に制限はないが、得られたトランジスタの特性は、有機半導体からなる活性層の膜厚に大きく左右される場合が多く、その膜厚は、有機半導体により異なるが、一般に1μm以下、特に10〜300nmが好ましい。 The film thickness of the thin film made of the organic semiconductor is not particularly limited, the characteristics of the resulting transistor may largely depend on the thickness of the active layer made of an organic semiconductor number, its thickness, organic It varies by a semiconductor, but generally 1μm or less, particularly 10~300nm is preferred.
【0036】 [0036]
有機半導体薄膜を形成した後、図1の(e)に示されるように、更に第2の絶縁層4が設けられる。 After forming the organic semiconductor thin film, as shown in (e) in FIG. 1, the second insulating layer 4 is further provided.
【0037】 [0037]
第2の絶縁層は、第1の絶縁層と同様の材料やプロセスを用いることができるが、プロセスによる有機半導体層へのダメージを抑制するため、水系塗布により得られる塗膜とすることが好ましい。 The second insulating layer may be formed of the same material and process as the first insulating layer, in order to suppress damage to the process according to the organic semiconductor layer, it is preferable that the coating film obtained by aqueous coating . 具体的には、親水性ポリマーを含む塗膜であり、水を50%以上、好ましくは80%以上を含有する溶媒を用いた塗布液により形成する。 Specifically, a coating comprising a hydrophilic polymer, water 50% or more, preferably formed by a coating liquid with a solvent containing 80% or more. 親水性ポリマーは、水または酸性水溶液、アルカリ性水溶液、アルコール類や各種界面活性剤の水溶液に対して、溶解性または分散性を持つポリマーであり、例として、ポリビニルアルコールや、HEMA・アクリル酸・アクリルアミドなどの成分からなるホモポリマー、コポリマーを好適に用いることができる。 Hydrophilic polymer, water or acidic aqueous solutions, alkaline aqueous solution, relative to the aqueous solution of alcohol and various surfactants, a polymer having solubility or dispersibility, as an example, polyvinyl alcohol and, HEMA-acrylate-acrylamide homopolymer consisting components such as, can be suitably used a copolymer.
【0038】 [0038]
本発明において、第2の絶縁層は、光透過率が10%以下であることが好ましく、さらに好ましくは1%以下である。 In the present invention, the second insulating layer is preferably a light transmittance of 10% or less, more preferably 1% or less. これにより、有機半導体層の光による特性の劣化を抑えることができる。 Thus, it is possible to suppress deterioration in characteristics due to light of the organic semiconductor layer.
【0039】 [0039]
本明細書でいう光透過率とは有機半導体層に光発生キャリアを発生させることのできる波長域における平均透過率を示す。 The light transmittance referred to herein indicates the average transmittance in the wavelength region capable of generating the light-generating carriers in the organic semiconductor layer. 一般的に350〜750nmの光に対して遮光する性能を有していることが好ましい。 Preferably it has a generally performance for shielding against light 350~750Nm.
【0040】 [0040]
層の光透過率を下げるためには、層中に顔料や染料等の色材や紫外線吸収剤を含有させるといった手法を用いることができる。 To reduce the light transmittance of the layer may be employed a technique such as is contained colorant and ultraviolet absorber such as a pigment or dye in the layer.
【0041】 [0041]
次が、ソース、ドレイン電極を形成するためのスルーホールを形成する工程である。 The following is a step of forming a through-hole for forming source and drain electrodes. 図1の(f)に第2の絶縁層4を貫通して有機半導体層に達するスルーホールTが形成された状態を示している。 In (f) of FIG. 1 through the second insulating layer 4 shows a state where the through hole T is formed to reach the organic semiconductor layer.
【0042】 [0042]
スルーホールの形成は、有機溶剤や酸、アルカリの溶液など、溶解可能なエッチング液をインクジェットで吐出させ、溶解、洗浄する方法、一般的なフォトリソ法、例えばレジストパターンを形成した後、露出部分を溶解、洗浄する方法、やはりレジスト形成後、プラズマエッチング等ドライエッチングによる方法、エキシマーレーザーによるアブレーション等によってスルーホールを形成する方法等をもちいることができる。 Formation of through holes, an organic solvent or an acid, such as a solution of alkali, ejected by an inkjet dissolvable etchant, dissolution, a method of cleaning, general photolithographic method, for example, after forming a resist pattern, the exposed portions dissolution, a method of cleaning, also after the resist formation, it is possible to employ a method in which a through hole is formed method by plasma etching such as dry etching by ablation due excimer laser. また、第2の絶縁層に後述する光感応性樹脂層を用いても良い。 It is also possible to use a photosensitive resin layer to be described later in the second insulating layer. 特にレーザー感光性の材料を用いる方法が、フレキシブルな支持体ロールを用い、これを支持体として、前記ゲート絶縁層や有機半導体層が積層された場合には、支持体を搬送しながら、連続的にスルーホールを効率よく形成できるため好ましい。 In particular, the method using a laser light-sensitive material, using a flexible support rolls, this as a support, when the gate insulating layer and the organic semiconductor layer are stacked, while conveying the support, continuous preferred for the through holes can be efficiently formed.
【0043】 [0043]
光感応性樹脂層としては、ポジ型、ネガ型の公知の材料を用いることができるが、レーザで露光が行えるレーザ感光性の材料を用いることが好ましい。 The photosensitive resin layer, a positive type, but may be a known material of the negative, it is preferable to use a laser light-sensitive material capable of performing exposure with a laser. このような光感応性樹脂材料として、(1)特開平11−271969号、特開2001−117219、特開平11−311859号、同11−352691号のような色素増感型の光重合感光材料、(2)特開平9−179292号、米国特許第5,340,699号、特開平10−90885号、特開2000−321780、同2001−154374のような赤外線レーザに感光性を有するネガ型感光材料、(3)特開平9−171254号、同5−115144号、同10−87733号、同9−43847号、同10−268512号、同11−194504号、同11−223936号、同11−84657号、同11−174681号、同7−285275号、特開2000−56452、WO97/39894、同98 As such light-sensitive resin material, (1) JP-A-11-271969, JP 2001-117219, JP-A-11-311859, the photopolymerization photosensitive material of the dye-sensitized such as Nos. 11-352691 , (2) JP-a-9-179292, U.S. Patent No. 5,340,699, JP-a-10-90885, JP-2000-321780, a negative type having photosensitivity to infrared laser, such as the 2001-154374 photosensitive material, (3) JP-A-9-171254, the 5-115144 JP, said 10-87733 JP, same 9-43847 JP, same 10-268512 JP, same 11-194504 JP, same 11-223936 JP, the No. 11-84657, the 11-174681 JP, said 7-285275 Patent, JP 2000-56452, WO97 / 39894, the 98 42507のような赤外線レーザに感光性を有するポジ型感光材料が挙げられる。 Positive photosensitive material having photosensitivity to infrared laser, such as 42507 and the like. 工程が暗所に限定されない点で、好ましいのは(2)と(3)である。 Step in that is not limited in the dark, it is preferred and (2) (3).
【0044】 [0044]
フォトリソグラフ法では、この後にソース電極及びドレイン電極の材料として金属微粒子含有分散体又は導電性ポリマーを用いてパターニングし、必要に応じて熱融着することにより、ソース電極又はドレイン電極を容易に高精度に作製することが可能となり、種々の形態でパターニングすることが容易となり、有機薄膜トランジスタを容易に製造することが可能となる。 In photolithography, by the following using metal fine particles containing dispersion or a conductive polymer is patterned as a material of the source and drain electrodes, heat sealing if necessary, easily high source or drain electrode it is possible to produce precision, it becomes easy to pattern in a variety of forms, it is possible to easily manufacture an organic thin film transistor.
【0045】 [0045]
光感応性樹脂の塗布溶液を形成する溶媒としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、アセトン、シクロヘキサノン、トリクロロエチレン、メチルエチルケトン等が挙げられる。 Examples of the solvent to form a coating solution of the photosensitive resin, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, dioxane, acetone, cyclohexanone , trichlorethylene, methyl ethyl ketone and the like. これら溶媒は、単独であるいは2種以上混合して使用する。 These solvents are used alone or by mixing two or more.
【0046】 [0046]
光感応性樹脂層を形成する方法としては、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法などの塗布による方法が用いられる。 As a method of forming a photosensitive resin layer, a spray coating method, a spin coating method, a blade coating method, dip coating method, a casting method, roll coating method, bar coating method, a method is used by coating, such as a die coating method.
【0047】 [0047]
光感応性樹脂層が形成されたら、光感応性樹脂層にパターニング露光を行う。 When the light-sensitive resin layer is formed, and patterned exposure to light-sensitive resin layer. パターニング露光を行う光源としては、Arレーザー、半導体レーザー、He−Neレーザー、YAGレーザー、炭酸ガスレーザー等が挙げられ、好ましくは赤外に発振波長があるもので、半導体レーザーである。 As a light source for patterning exposure, Ar lasers, semiconductor lasers, the He-Ne laser, YAG laser, carbon dioxide laser and the like, preferably those where there is an oscillation wavelength in the infrared, a semiconductor laser. 出力は50mW以上が適当であり、好ましくは100mW以上である。 Output is suitably more than 50 mW, preferably 100mW or more.
【0048】 [0048]
次に、露光された光感応性樹脂層を現像する。 Then, developing the exposed photosensitive resin layer. 光感応性樹脂の現像に用いられる現像液としては、水系アルカリ現像液が好適である。 As the developing liquid used for developing the light-sensitive resin, an aqueous alkali developer is suitable. 水系アルカリ現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、メタケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウム、第二リン酸ナトリウム、第三リン酸ナトリウム等のアルカリ金属塩の水溶液や、アンモニア、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ−[5,4,0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4,3,0]−5−ノナン等のアルカリ性化合物を溶解した水溶液を挙げることが出来る。 As the aqueous alkaline developing solution, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium metasilicate, potassium metasilicate, sodium secondary phosphate, Ya aqueous tertiary alkali metal salts such as sodium phosphate , ammonia, ethylamine, n- propylamine, diethylamine, di -n- propylamine, triethylamine, methyl diethylamine, dimethyl ethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1 , 8-diazabicyclo - [5,4,0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo - [4,3,0] -5-aqueous solution of an alkaline compound such as nonane can be mentioned. 本発明におけるアルカリ性化合物のアルカリ現像液中における濃度は、通常1〜10質量%、好ましくは2〜5質量%である。 Concentration in the alkaline developing solution of the alkaline compound in the invention, generally 1 to 10 wt%, preferably from 2 to 5% by weight.
【0049】 [0049]
現像液には、必要に応じアニオン性界面活性剤、両性界面活性剤やアルコール等の有機溶剤を加えることができる。 The developing solution may be added if necessary anionic surfactant, an organic solvent such as an amphoteric surfactant or alcohol. 有機溶剤としては、プロピレングリコール、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ベンジルアルコール、n−プロピルアルコール等が有用である。 The organic solvent, propylene glycol, ethylene glycol monophenyl ether, benzyl alcohol, n- propyl alcohol and the like are useful.
【0050】 [0050]
本発明においては、光感応性樹脂層にはアブレーション層をもちいてもよい。 In the present invention, the photosensitive resin layer may be using an ablation layer.
本発明に用いられるアブレーション層は、エネルギー光吸収剤、バインダー樹脂および必要に応じて添加される各種添加剤から構成することができる。 Ablation layer used in the present invention may be constructed energy light absorbers, from various additives which are added according to the binder resin and necessary.
【0051】 [0051]
エネルギー光吸収剤は、照射するエネルギー光を吸収する各種の有機および無機材料が使用可能であり、たとえばレーザー光源を赤外線レーザーとした場合、赤外線を吸収する顔料、色素、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属ホウ化物、グラファイト、カーボンブラック、チタンブラック、Al、Fe、Ni、Co等を主成分とするメタル磁性粉末等の強磁性金属粉末などを用いることができ、中でも、カーボンブラック、シアニン系などの色素、Fe系強磁性金属粉末が好ましい。 Energy light absorber, various organic and inorganic materials which absorb energy beam to be irradiated is available and for example, when the laser light source and an infrared laser, a pigment that absorbs infrared radiation, dyes, metals, metal oxides, metal nitrides, metal carbides, metal borides, graphite, carbon black, may be used titanium black, Al, Fe, Ni, ferromagnetic metal powder of the metal magnetic powder mainly composed of Co or the like, etc., among others, carbon black, dyes such as cyanine, Fe-based ferromagnetic metal powders are preferred. エネルギー光吸収剤の含有量は、アブレーション層形成成分の30〜95質量%程度、好ましくは40〜80質量%である。 The content of the energy beam absorber, about 30 to 95% by weight of the ablation layer forming component, preferably 40 to 80 wt%.
【0052】 [0052]
アブレーション層のバインダー樹脂は、前記エネルギー光吸収剤微粒子を十分に保持できるものであれば、特に制限無く用いることができ、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。 The binder resin of the ablation layer, as long as it can sufficiently hold the energy beam absorbing agent particles, can be used without particular limitation, polyurethane resins, polyester resins, vinyl chloride resin, polyvinyl acetal resin, a cellulose system resin, acrylic resin, phenoxy resin, polycarbonate, polyamide resins, phenol resins, and epoxy resins. バインダー樹脂の含有量は、アブレーション層形成成分5〜70質量%程度、好ましくは20〜60質量%である。 The content of the binder resin, the ablation layer forming components about 5 to 70 wt%, preferably from 20 to 60 wt%.
【0053】 [0053]
本明細書でいうアブレーション層とは、高密度エネルギー光の照射によりアブレートする層を指し、ここで言うアブレートとは、物理的或いは化学的変化によりアブレーション層が完全に飛散する、一部が破壊される或いは飛散する、隣接する層との界面近傍のみに物理的或いは化学的変化が起こるという現象を含む。 The ablation layer referred to herein, refers to a layer ablated by irradiation of high density energy light, and the ablated here, the ablation layer is scattered completely by physical or chemical change, partly broken that or scattered, including the phenomenon physical or chemical change only in the vicinity of the interface between the adjacent layers takes place.
このアブレートを利用してレジスト像を形成し、電極を形成させる。 The resist image is formed by utilizing this ablation, to form the electrode.
【0054】 [0054]
高密度エネルギー光は、アブレートを発生させる活性光であれば特に制限はなく用いることができる。 High density energy beam can be used without particular limitation as long as the active light that generates ablated. 露光方法としては、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプなどによるフラッシュ露光を、フォトマスクを介して行ってもよいし、レーザー光等を収束させ走査露光を行っても良い。 As exposure method, a xenon lamp, a halogen lamp, a flash exposure by a mercury lamp, may be performed through a photomask, may be carried out scanning exposure converges the laser beam or the like. レーザー1ビーム当たりの出力は20〜200mWである赤外線レーザー、特に半導体レーザーが最も好ましく用いられる。 Output per laser 1 beam infrared laser is 20~200MW, especially using a semiconductor laser is most preferred. エネルギー密度としては、好ましくは50〜500mJ/cm 2 、更に好ましくは100〜300mJ/cm 2である。 The energy density is preferably 50 to 500 mJ / cm 2, more preferably a 100~300mJ / cm 2.
【0055】 [0055]
上記光感応性樹脂層は、好ましくは、水系塗布可能な材料を用いる。 The light-sensitive resin layer preferably using an aqueous coating material. そのようなフォトレジスト材料の例としては、特開平7−104470号、同7−319160号、特開平8−328249号、特開平9−325482号、特開平8−12806号、特公昭63−41923号、特開平5−11442号、特開平7−244374号、同7−311309号、同7−311460号が挙げられる。 Examples of such photoresist materials, JP-A-7-104470, the 7-319160 Patent, JP-A-8-328249, JP-A-9-325482, JP-A-8-12806, JP-B 63-41923 No., JP-A-5-11442, JP-A-7-244374, the 7-311309 JP, Nos 7-311460 and the like.
【0056】 [0056]
スルーホールTは、少なくとも第2の絶縁層4を貫通し有機半導体層3と接して形成されていればよいが、図1の(a)に示すように有機半導体層3を貫通させない構成、好ましくは有機半導体層3の表層でソース電極およびドレイン電極と接触させる構成が、接触抵抗を低減させられる点で好ましい。 Through hole T is at least the second insulating layer 4 may be formed in contact through the organic semiconductor layer 3, but does not penetrate the organic semiconductor layer 3 as shown in FIG. 1 (a) configuration, preferably the structure is contacted with the source electrode and the drain electrode at the surface of the organic semiconductor layer 3 is preferable in that for reducing the contact resistance.
【0057】 [0057]
図1の(a)が形成したスルーホールに電極材料を埋め込み、それぞれソース電極S、ドレイン電極Dを形成した有機薄膜トランジスタの構成を示す。 In FIGS. 1 (a) embedding an electrode material in the through holes formed are respectively the source electrode S, a structure of an organic thin film transistor to form a drain electrode D.
【0058】 [0058]
電極材料としては、有機半導体層3との接触面において電気抵抗が少ないものが好ましく、詳しくは後述するが、導電性ポリマーの溶液または分散液、分散ペースト、或いは金属微粒子(例えば金、銀、銅、プラチナなどの数nmから数十μmの粒子)の分散液、ペーストを用い、連続噴射式あるいはピエゾ素子などを利用したオンデマンド式のインクジェット法、スクリーン印刷法、平版印刷法など任意のパターニング法で形成することができる。 The electrode material is preferably a low electric resistance at the contact surface with the organic semiconductor layer 3, will be described in detail later, a solution or dispersion of the conductive polymer, dispersion paste, or metal particles (e.g. gold, silver, copper the dispersion of several tens μm of particle) of several nm, such as platinum, using a paste, an ink jet method of on-demand using such continuous jet or a piezoelectric element, a screen printing method, any patterning method such as a lithographic printing method in can be formed.
【0059】 [0059]
電極の形成に制約はなく、公知の導電性ポリマーや金属で形成する。 No limitation to the formation of the electrodes, by a known conductive polymer or metal. 或いは公知のフォトリソグラフ、リフトオフ法などでパターニングしてもよい。 Or well-known photolithography, it may be patterned in such a lift-off method.
【0060】 [0060]
又、図2の(a)及び(b)に前記スルーホール5形成時に穿孔の深さを変えて形成した同じボトムゲート型の有機薄膜トランジスタの構成例を示した。 Also, showing a configuration example of an organic thin film transistor of the through hole 5 same bottom-gate type which is formed by changing the depth of the borehole in the formation in Fig. 2 (a) and (b). ソース電極、ドレイン電極は、有機半導体との接触がとれればよいので、(a)は第2の絶縁層4、有機半導体層3を貫通し、ゲート絶縁層2に達したところでスルーホール形成を止めたものであり、(b)は有機半導体層3中で止めたものである。 Source electrode, drain electrode, since it Torere contact with the organic semiconductor, (a) shows the second insulating layer 4, an organic semiconductor layer 3 through, stopping a through hole formed was reached the gate insulating layer 2 it is as hereinbefore, (b) is obtained by stopping in an organic semiconductor layer 3. スルーホール穿孔の深さを変えるにはエキシマレーザのエネルギー、照射時間等を調整し行う。 Changing the depth of the through-hole drilling is carried out by adjusting the excimer laser energy, the irradiation time and the like.
【0061】 [0061]
この様にして、ゲート電極G形成後に、好ましくは簡便な塗布法等により順次ゲート絶縁層2、有機半導体層3、第2の絶縁層4を形成した後、第2の絶縁層からゲート絶縁層に達するスルーホールTを形成することにより高精度のパターニングを行うことができる。 In this way, after the gate electrode G formed, preferably sequentially gate insulating layer 2 by a simple coating method, the organic semiconductor layer 3, after forming the second insulating layer 4, the gate insulating layer from the second insulating layer it is possible to perform highly accurate patterning by forming a through hole T reaching.
【0062】 [0062]
次に、図3に本発明の方法によるトップゲート型の構成を有する有機薄膜トランジスタの構成例及びその製造工程を示す。 Next, the organic thin film transistor structure example and a manufacturing process having a structure of a top gate type according to the method of the present invention in FIG.
【0063】 [0063]
図3の(a)が形成された薄膜トランジスタの構成を示してそり、図3の(b)〜(f)にその製造工程を示している。 Sled shows a (a) a thin film transistor formed configuration of FIG. 3 shows the manufacturing process (b) ~ (f) of FIG.
【0064】 [0064]
図3の(b)は、最初の工程である、支持体上に、ソース電極、ドレイン電極となるの第1の電極S′及び第2の電極D′を形成した状態を示している。 (B) in FIG. 3 is a first step, on a support, shows a state of forming a source electrode, a first electrode S of the drain electrode 'and a second electrode D'.
【0065】 [0065]
ゲート電極と同様に、蒸着やスパッタリング等の方法を用い公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いてパターニングする方法で白金、金、銀、ニッケル等の導電性材料からななる電極パターンを形成する。 Similar to the gate electrode, platinum method of patterning using a known photolithographic method and a lift-off method using a method such as vapor deposition or sputtering, gold, silver, forming a composed electrode pattern of a conductive material such as nickel.
【0066】 [0066]
次いで、図3の(c)に示すように、第1の電極S′、第2の電極D′の各電極パターン上に一様に有機半導体層3を、ポリチオフェン等のπ共役系材料から選ばれる有機半導体の溶液をもちいて、例えば、塗布法により形成する。 Then, as shown in (c) of FIG. 3, the first electrode S ', the second electrode D' uniformly organic semiconductor layer 3 on each electrode pattern, selected from π-conjugated materials polythiophene the organic semiconductor solution using a being, for example, formed by a coating method. 形成する膜厚はやはり、10〜300nmが好ましい。 Thickness to be formed again, 10 to 300 nm are preferred.
【0067】 [0067]
有機半導体層3形成後、前記、第1の電極S′及び第2の電極D′に接する様にスルーホールTを有機半導体層に形成する。 After the organic semiconductor layer 3 formed, the, the through hole T as in contact with the first electrode S 'and the second electrode D' formed on the organic semiconductor layer. これを図3の(d)に示した。 This shown in FIG. 3 (d).
【0068】 [0068]
スルーホールTは支持体に達して形成されていてもよく(図3の(d)の如く)、又、支持体まで達しなくても、前記第1の電極S′、第2の電極D′と接する深さがあればスルーホールの底面が有機半導体層中に止まっていてもよい。 Through hole T may be formed to reach the substrate (as shown in Figure 3 (d)), also not reach the support, the first electrode S ', the second electrode D' if there is a depth in contact with the bottom surface of the through hole may be stopped in the organic semiconductor layer.
【0069】 [0069]
スルーホールTを形成後、スルーホール中に例えば、金属微粒子(例えば金、銀、銅、プラチナなどの数nmから数十μmの粒子)の分散液、ペースト等の、前記第1の電極S′及び第2の電極D′と導通する導電性材料を埋め込むことで、ソース電極S、及び、ドレイン電極Dとなるよう構成する。 After forming a through hole T, for example, in the through hole, the metal particles (e.g. gold, silver, copper, several tens μm of particle of several nm, such as platinum) dispersions, pastes, etc., the first electrode S ' and by embedding a conductive material electrically connected to the second electrode D ', the source electrode S, and is configured to be the drain electrode D. これを図3の(e)に示した。 This was shown in (e) of FIG. 導電性材料としてはドーピング等で導電率を向上させたポリチオフェン等の公知の導電性ポリマーを含むインク等を用いてもよく、印刷法により形成するのが好ましい。 The conductive material may be used an ink or the like containing a known conductive polymers such as polythiophene which conductivity is improved by doping or the like, preferably formed by a printing method.
【0070】 [0070]
予めスルーホールを形成してあるために、パターン精度のよい方法となる。 To is previously formed a through hole, a good method of pattern accuracy. 該電極は最初に支持体上に形成した第1及び第2の各電極(S′、D′)との導通がとれており、一体となってソース電極S、ドレイン電極Dを構成する。 The electrodes each of the first and second electrodes formed on the first on the support (S ', D') has taken the conduction between, constituting the source electrode S, a drain electrode D together.
【0071】 [0071]
次いで、形成したソース電極S及びドレイン電極D上に、例えば、比誘電率の高い無機酸化物皮膜、特に、酸化ケイ素等の誘電体膜を蒸着法等、或いは、ゾルゲル法を用いてスピンコートする等の方法により、ゲート絶縁層2を形成する(図3の(f))。 Then, the formed source electrode S and the drain electrode on D, for example, high inorganic oxide film dielectric constant, in particular, vapor deposition or the like of the dielectric film such as silicon oxide, or spin coating using a sol-gel method the method etc., a gate insulating layer 2 (in FIG. 3 (f)). 絶縁層の膜厚としては、例えば、200nmとする。 The thickness of the insulating layer, for example, to 200 nm. 又、絶縁層の形成にはゾルゲル法の他、大気圧プラズマ法も好ましい。 Also, other sol-gel method to form the insulating layer, atmospheric pressure plasma method is preferred. 絶縁層として、或いは、ポリイミド等の有機化合物樹脂皮膜等を用いてもよい。 As the insulating layer, or it may be made of an organic compound resin film such as polyimide or the like.
【0072】 [0072]
ゲート絶縁層形成後、ゲート絶縁層2上に、ゲート電極Gをパターニング形成することで、図3の(a)に示すような有機薄膜トランジスタ(TFT)が構成される。 After the gate insulating layer formed on the gate insulating layer 2, a gate electrode G is patterned form, is composed of an organic thin film transistor (TFT) as shown in (a) of FIG.
【0073】 [0073]
又、更に、図4に別のトップゲート型の構成を有する有機薄膜トランジスタの構成例及びその製造工程を示す。 Also, further, an organic thin film transistor configuration example and the manufacturing process with the configuration of another top gate type in FIG. 図4の(a)は有機薄膜トランジスタの構成を示している。 (A) of FIG. 4 shows the structure of an organic thin film transistor.
【0074】 [0074]
支持体上に電極を形成する工程は前記図3の(b)と同じである。 Forming an electrode on a support is the same as (b) of FIG. 3. 次いで、図4の(b)に示すように、第1の電極S′、第2の電極D′パターン上に第1の絶縁層4を形成する。 Then, as shown in (b) of FIG. 4, the first electrode S ', the second electrode D' to form the first insulating layer 4 on the pattern. 比誘電率の高い無機酸化物皮膜、特に、酸化ケイ素等の誘電体膜を絶縁層として形成する。 High inorganic oxide film dielectric constant, in particular, a dielectric film such as silicon oxide as the insulating layer. 絶縁層として例えば、有機化合物樹脂皮膜を形成し、これにラビング等の処理を行い、該絶縁層の上に形成する有機半導体層の配向膜としての役割をもたせることも有利である。 For example, as an insulating layer, forming an organic compound resin film, to which performs processing such as rubbing, it is also advantageous to have a role as an alignment film of the organic semiconductor layer formed on the insulating layer.
【0075】 [0075]
更に、絶縁層4形成後、図4の(c)に示すように、エキシマレーザにより穿孔処理を行い、最初に形成した第1の電極S′、第2の電極D′にそれぞれ接するように絶縁層4を貫通するスルーホールTを形成する。 Further, after the insulating layer 4 formed, as shown in (c) of FIG. 4, performs a punching process by an excimer laser, the first electrode S was originally formed in contact respectively ', the second electrode D' insulation forming a through hole T passing through the layer 4.
【0076】 [0076]
スルーホール形成後、前記と同様に導電性材料を、それぞれのスルーホールに埋め込み、第一の電極S′及び第2の電極D′とそれぞれ接合するソース電極S、ドレイン電極Dをそれぞれ形成する(図4の(d))。 After forming a through-hole, the same conductive material, embedded in each through-hole, the first electrode S 'and the second electrode D' and the source electrode S to be joined respectively to form respective drain electrodes D ( of Fig. 4 (d)).
【0077】 [0077]
次いで、該絶縁層上に、有機半導体層3を形成し、図4の(e)の構成とする。 Then, on the insulating layer, forming an organic semiconductor layer 3, the structure of FIG. 4 (e).
【0078】 [0078]
こうして形成したソース電極S、ドレイン電極D上に、ゲート絶縁層2を付設し(図4の(f))、更にゲート電極Gを付設することで図4の(a)に示したトップゲート型有機薄膜トランジスタが構成される。 Thus formed source electrodes S, on the drain electrode D, and attaching a gate insulating layer 2 (in FIG. 4 (f)), a top gate type shown in the FIGS. 4 (a) by further attaching a gate electrode G the organic thin film transistor is formed.
【0079】 [0079]
又、図5にスルーホール5形成の深さ及び穿孔のタイミングを変えて形成したトップゲート型有機薄膜トランジスタの構成例の幾つかを示した。 Further, it showed some implementations of a top gate type organic thin film transistor formed by changing the timing of the depth and drilling of through-holes 5 formed in FIG.
【0080】 [0080]
これらトップゲート型の有機薄膜トランジスタは、最初に支持体上に形成したソース、ドレイン電極とは別の形状でゲート絶縁層を介しゲート電極と対向させることができ、薄膜トランジスタの形成上電極の形状を加工でき都合がよい。 These top-gate organic thin film transistor is initially formed source on a support, it is possible to face the gate electrode through the gate insulating layer in a different shape than the drain electrode, processing the shape of the formation on the electrode of a thin film transistor good it can be convenient.
【0081】 [0081]
本発明において、有機半導体材料としては、π共役系材料が用いられる。 In the present invention, the organic semiconductor material, [pi-conjugated material is used. たとえばポリピロール、ポリ(N−置換ピロール)、ポリ(3−置換ピロール)、ポリ(3,4−二置換ピロール)などのポリピロール類、ポリチオフェン、ポリ(3−置換チオフェン)、ポリ(3,4−二置換チオフェン)、ポリベンゾチオフェンなどのポリチオフェン類、ポリイソチアナフテンなどのポリイソチアナフテン類、ポリチエニレンビニレンなどのポリチエニレンビニレン類、ポリ(p−フェニレンビニレン)などのポリ(p−フェニレンビニレン)類、ポリアニリン、ポリ(N−置換アニリン)、ポリ(3−置換アニリン)、ポリ(2,3−置換アニリン)などのポリアニリン類、ポリアセチレンなどのポリアセチレン類、ポリジアセチレンなどのポリジアセチレン類、ポリアズレンなどのポリアズレン類、ポリピレンなど For example polypyrrole, poly (N- substituted pyrrole), poly (3-substituted pyrrole), poly (3,4-disubstituted pyrrole) polypyrroles such as polythiophene, poly (3-substituted thiophene), poly (3,4 disubstituted thiophene), polythiophenes such as poly benzothiophene, polyisothianaphthene such as polyisothianaphthene, polythienylenevinylene such as polythienylenevinylene, poly and poly (p- phenylene vinylene) (p- phenylene vinylene) s, polyaniline, poly (N- substituted aniline), poly (3-substituted aniline), polyanilines such as poly (2,3-substituted aniline), polyacetylenes such as polyacetylene, polydiacetylene such as polydiacetylene , polyazulene such as polyazulene, polypyrene etc. ポリピレン類、ポリカルバゾール、ポリ(N−置換カルバゾール)などのポリカルバゾール類、ポリセレノフェンなどのポリセレノフェン類、ポリフラン、ポリベンゾフランなどのポリフラン類、ポリ(p−フェニレン)などのポリ(p−フェニレン)類、ポリインドールなどのポリインドール類、ポリピリダジンなどのポリピリダジン類、ナフタセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾペンタセン、ピレン、ジベンゾピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、テリレン、オバレン、クオテリレン、サーカムアントラセンなどのポリアセン類およびポリアセン類の炭素の一部をN、S、Oなどの原子、カルボニル基などの官能基に置換した誘導体(トリフェノジオキサジン、トリフェノジチアジン Polypyrene, poly carbazole, poly (N- substituted carbazole) Poly carbazoles such as, polyselenophenes such as polyselenophene, polyfuran, polyfuran such as poly benzofuran, such as poly poly (p- phenylene) (p- phenylene), poly indoles such as polyindole, poly pyridazines such as poly pyridazine, naphthacene, pentacene, hexacene, heptacene, dibenzo pentacene, tetrabenzopentacene, pyrene, dibenzopyrene, chrysene, perylene, coronene, terylene, ovalene, quaterrylene, polyacenes and some of the carbon of polyacenes N, S, atom such as O, substituted derivatives (triphenodioxazine to functional groups such as carbonyl groups gin such circumflex anthracene, triphenodioxazine thiazin ヘキサセン−6,15−キノンなど)、ポリビニルカルバゾール、ポリフエニレンスルフィド、ポリビニレンスルフィドなどのポリマーや特開平11−195790号に記載された多環縮合体などを用いることができる。 Hexacene-6,15-quinone, etc.), polyvinylcarbazole, polyphenylene sulfide, or the like can be used polycyclic condensate described in polymers and JP 11-195790, such as poly vinyl sulfide. また、これらのポリマーと同じ繰返し単位を有するたとえばチオフェン6量体であるα−セクシチオフェン、α,ω−ジヘキシル−α−セクシチオフェン、α,ω−ジヘキシル−α−キンケチオフェン、α,ω−ビス(3−ブトキシプロピル)−α−セクシチオフェン、スチリルベンゼン誘導体などのオリゴマーも好適に用いることができる。 Further, for example thiophene hexamer has the same repeating units as those polymers α- sexithiophene, alpha, .omega. dihexyl -α- sexithiophene, alpha, .omega. dihexyl -α- Kin Ke thiophene, alpha, .omega.-bis (3-butoxy-propyl)-.alpha.-sexithiophene, oligomers such styrylbenzene derivatives can also be suitably used. さらに銅フタロシアニンや特開平11−251601号に記載のフッ素置換銅フタロシアニンなどの金属フタロシアニン類、ナフタレン1,4,5,8−テトラカルボン酸ジイミド、N,N′−ビス(4−トリフルオロメチルベンジル)ナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸ジイミドとともに、N,N′−ビス(1H,1H−ペルフルオロオクチル)、N,N′−ビス(1H,1H−ペルフルオロブチル)及びN,N′−ジオクチルナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸ジイミド誘導体、ナフタレン−2,3,6,7−テトラカルボン酸ジイミドなどのナフタレンテトラカルボン酸ジイミド類、及び、アントラセン−2,3,6,7−テトラカルボン酸ジイミドなどのアントラセンテトラカルボン酸ジイミド類などの縮 Metal phthalocyanines such as fluorine-substituted copper phthalocyanine according to the copper phthalocyanine and JP 11-251601, naphthalene 1,4,5,8-tetracarboxylic acid diimide, N, N'-bis (4-trifluoromethylbenzyl ) along with 1,4,5,8-tetracarboxylic acid diimide, N, N'-bis (IH, 1H-perfluorooctyl), N, N'-bis (IH, 1H-perfluorobutyl) and N, N '- dioctyl naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic acid diimide derivative, naphthalene tetracarboxylic acid diimides such as naphthalene-2,3,6,7-tetracarboxylic acid diimide, and anthracene-2,3, condensation such as anthracene tetracarboxylic acid diimides such as 6,7-tetracarboxylic diimide 環テトラカルボン酸ジイミド類、C 60 、C 70 、C 76 、C 78 、C 84等フラーレン類、SWNTなどのカーボンナノチューブ、メロシアニン色素類、ヘミシアニン色素類などの色素などがあげられる。 Tetracarboxylic acid diimides, fullerenes such as C 60, C 70, C 76 , C 78, C 84, carbon nanotube such as SWNT, merocyanine dyes, etc. dyes such hemicyanine dyes and the like.
【0082】 [0082]
これらのπ共役系材料のうちでも、チオフェン、ビニレン、チエニレンビニレン、フェニレンビニレン、p−フェニレン、これらの置換体またはこれらの2種以上を繰返し単位とし、かつ該繰返し単位の数nが4〜10であるオリゴマー若しくは該繰返し単位の数nが20以上であるポリマー、ペンタセンなどの縮合多環芳香族化合物、フラーレン類、縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、金属フタロシアニンよりなる群から選ばれた少なくとも1種が好ましい。 Among these π-conjugated materials, thiophene, vinylene, thienylene vinylene, phenylene vinylene, p- phenylene, and substituted versions thereof or repeating units of two or more thereof, and the number n is 4 to the 該繰 flashing units polymer number n of oligomers or 該繰 flashing unit 10 is 20 or more, condensed polycyclic aromatic compounds such as pentacene, fullerenes, condensed ring tetracarboxylic acid diimides, at least selected from the group consisting of metal phthalocyanines 1 seed is preferred.
【0083】 [0083]
また、その他の有機半導体材料としては、テトラチアフルバレン(TTF)−テトラシアノキノジメタン(TCNQ)錯体、ビスエチレンテトラチアフルバレン(BEDTTTF)−過塩素酸錯体、BEDTTTF−ヨウ素錯体、TCNQ−ヨウ素錯体、などの有機分子錯体も用いることができる。 As the other organic semiconductor materials, tetrathiafulvalene (TTF) - tetracyanoquinodimethane (TCNQ) complexes, bis ethylene tetrathiafulvalene (BEDTTTF) - perchlorate complexes, BEDTTTF- iodine complex, TCNQ- iodine complex may also be used organic molecular complex such. さらにポリシラン、ポリゲルマンなどのσ共役系ポリマーや特開2000−260999に記載の有機・無機混成材料等も用いることができる。 Further polysilane, organic-inorganic hybrid material according to σ-conjugated polymer and JP 2000-260999, such as poly germane or the like can also be used.
【0084】 [0084]
本発明においては、有機半導体層に、たとえば、アクリル酸、アセトアミド、ジメチルアミノ基、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基などの官能基を有する材料や、ベンゾキノン誘導体、テトラシアノエチレンおよびテトラシアノキノジメタンやそれらの誘導体などのように電子を受容するアクセプターとなる材料や、たとえばアミノ基、トリフェニル基、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、フェニル基などの官能基を有する材料、フェニレンジアミンなどの置換アミン類、アントラセン、ベンゾアントラセン、置換ベンゾアントラセン類、ピレン、置換ピレン、カルバゾールおよびその誘導体、テトラチアフルバレンとその誘導体などのように電子の供与体であるドナーとなるような材料を含有させ、いわゆるドーピング処理を施して In the present invention, the organic semiconductor layer, for example, materials and, benzoquinone derivatives, tetracyanoethylene, and tetracyanoquinodimethane with acrylic acid, acetamide, a dimethylamino group, a cyano group, a carboxyl group, a functional group such as a nitro group and materials and which serves as an acceptor that accepts electrons, such as their derivatives, for example an amino group, triphenyl group, an alkyl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, a material having a functional group such as a phenyl group, a substituted amine such as phenylene diamine s, anthracene, benzanthracene, substituted benzo anthracenes, pyrene, substituted pyrene, carbazole and derivatives thereof, contain a material such that the donor is a donor of electrons, such as tetrathiafulvalene and its derivatives, the so-called doping subjected to a treatment よい。 Good.
【0085】 [0085]
前記ドーピングとは電子受容性分子(アクセプター)または電子供与性分子(ドナー)をドーパントとして該有機半導体層薄膜に導入することを意味する。 The doping and means to introduce into the organic semiconductor layer thin electron-accepting molecule (acceptor) or an electron donating molecule (donor) as a dopant. 従って,ドーピングが施された薄膜は、前記の縮合多環芳香族化合物とドーパントを含有する薄膜である。 Thus, thin films doped is applied is a thin film containing the condensed polycyclic aromatic compound and a dopant. 本発明に用いるドーパントとしてアクセプター、ドナーのいずれも使用可能である。 Acceptor as a dopant used in the present invention, any of the donor can be used. このアクセプターとしてCl 2 、Br 2 、I 2 、ICl、ICl 3 、IBr、IFなどのハロゲン、PF 5 、AsF 5 、SbF 5 、BF 3 、BCl 3 、BBr 3 、SO 3などのルイス酸、HF、HC1、HNO 3 、H 2 SO 4 、HClO 4 、FSO 3 H、ClSO 3 H、CF 3 SO 3 Hなどのプロトン酸、酢酸、蟻酸、アミノ酸などの有機酸、FeCl 3 、FeOCl、TiCl 4 、ZrCl 4 、HfCl 4 、NbF 5 、NbCl 5 、TaCl 5 、MoCl 5 、WF 5 、WCl 6 、UF 6 、LnCl 3 (Ln=La、Ce、Nd、Pr、などのランタノイドとY)などの遷移金属化合物、Cl - 、Br - 、I - 、ClO 4 - 、PF 6 - 、AsF 5 - 、SbF 6 - 、BF 4 - 、スルホン酸アニオンなどの電解質アニオンなどを挙げることができる。 Cl 2, Br 2 as the acceptor, I 2, ICl, ICl 3 , IBr, halogen such as IF, PF 5, AsF 5, SbF 5, BF 3, BCl 3, a Lewis acid such as BBr 3, SO 3, HF , HC1, HNO 3, H 2 SO 4, HClO 4, FSO 3 H, ClSO 3 H, protonic acids such as CF 3 SO 3 H, acetic acid, formic acid, organic acids such as amino acids, FeCl 3, FeOCl, TiCl 4, ZrCl 4, HfCl 4, NbF 5 , NbCl 5, TaCl 5, MoCl 5, WF 5, WCl 6, UF 6, LnCl 3 transition metals such (Ln = La, Ce, Nd , Pr, lanthanides such as Y) compound, Cl -, Br -, I -, ClO 4 -, PF 6 -, AsF 5 -, SbF 6 -, BF 4 -, etc. electrolyte anions such as sulfonate anion can be exemplified. またドナーとしては、Li、Na、K、Rb、Csなどのアルカリ金属、Ca、Sr、Baなどのアルカリ土類金属、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Ybなどの希土類金属、アンモニウムイオン、R 4+ 、R 4 As + 、R 3+ 、アセチルコリンなどをあげることができる。 As the donor, Li, Na, K, Rb, an alkali metal such as Cs, Ca, Sr, alkaline earth metals such as Ba metal, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy , may be mentioned Ho, Er, rare earth metals such as Yb, an ammonium ion, R 4 P +, R 4 As +, R 3 S +, acetylcholine and the like. これらのドーパントのドーピングの方法として予め有機半導体の薄膜を作製しておき、ドーパントを後で導入する方法、有機半導体の薄膜作製時にドーパントを導入する方法のいずれも使用可能である。 Leave prepared beforehand organic semiconductor thin film as a method of doping these dopants, a method of introducing a dopant later, any of the methods of introducing dopant when producing a thin film of an organic semiconductor can be used. 前者の方法として、ガス状態のドーパントを用いる気相ドーピング、溶液あるいは液体のドーパントを該薄膜に接触させてドーピングする液相ドーピング、固体状態のドーパントを該薄膜に接触させてドーパントを拡散ドーピングする固相ドーピングの方法をあげることができる。 As the former method, solid-gas phase doping, by contacting the dopant solution or liquid liquid phase doping to dope in contact with the thin film, a dopant of solid state thin film diffusing doping a dopant using a dopant gas state the method of phase doping can be mentioned. また液相ドーピングにおいては電解を施すことによってドーピングの効率を調整することができる。 In the liquid phase doping can be adjusted efficiency of doping by applying electrolysis. 後者の方法では、有機半導体材料とドーパントの混合溶液あるいは分散液を同時に塗布、乾燥してもよい。 In the latter method, the organic semiconductor material and the mixed solution or dispersion of the dopant simultaneously coating may be dried. たとえば真空蒸着法を用いる場合、有機半導体材料とともにドーパントを共蒸着することによりドーパントを導入することができる。 For example, when using a vacuum deposition method, it is possible to introduce the dopant by co-evaporation of dopants with organic semiconductor materials. またスパッタリング法で薄膜を作製する場合、有機半導体材料とドーパントの二元ターゲットを用いてスパッタリングして薄膜中にドーパントを導入させることができる。 In the case of producing a thin film by a sputtering method, it is possible to introduce a dopant into the thin film by sputtering using a dual target of the organic semiconductor material and a dopant. さらに他の方法として、電気化学的ドーピング、光開始ドーピング等の化学的ドーピングおよび例えば刊行物(工業材料、34巻、第4号、55頁、1986年)に示されたイオン注入法等の物理的ドーピングの何れも使用可能である。 As yet another method, electrochemical doping, chemical doping and example publications photoinitiated doping and the like (Industrial Materials, Vol. 34, No. 4, page 55, 1986) Physical and ion implantation method shown in both can be used for doping.
【0086】 [0086]
これら有機半導体の薄膜の作成法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、CVD法、スパッタリング法、プラズマ重合法、電解重合法、化学重合法、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法およびLB法等が挙げられ、材料に応じて使用できる。 The preparation method of a thin film of the organic semiconductor, the vacuum deposition method, a molecular beam epitaxial growth method, an ion cluster beam method, low energy ion beam method, ion plating method, CVD method, a sputtering method, a plasma polymerization method, electrolytic polymerization method, chemical polymerization method, a spray coating method, a spin coating method, a blade coating method, a dip coating method, a casting method, roll coating method, bar coating method, a die coating method and LB method and the like, can be used depending on the material. ただし、この中で生産性の点で、有機半導体材料の溶液をもちいて簡単かつ精密に薄膜が形成できるスピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法等が好ましい。 However, in terms of productivity in the spin coating solution easily and precisely thin film formed by using the organic semiconductor material, a blade coating method, dip coating, roll coating, bar coating, die coating or the like It is preferred. これら有機半導体からなる薄膜の膜厚としては、特に制限はないが、得られたトランジスタの特性は有機半導体からなる活性層の膜厚に大きく左右される場合が多く、その膜厚は、有機半導体により異なる。 The film thickness of the thin film made of the organic semiconductor is not particularly limited, the characteristics of the resulting transistor may largely depend on the thickness of the active layer made of an organic semiconductor number, its thickness, the organic semiconductor by different. 一般に1μm以下、特に10〜300nmが好ましく、20〜100nmがより好ましい。 Generally 1μm or less, particularly 10~300nm preferably, 20 to 100 nm is more preferable.
【0087】 [0087]
本発明の有機薄膜トランジスタに用いられる支持体は、ガラスやフレキシブルな樹脂製シートで構成され、例えばプラスチックフィルムをシートとして用いることができる。 Support used in the organic thin film transistor of the present invention is composed of glass or a flexible plastic sheet, can be used, for example a plastic film as a sheet. 前記プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ボリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等からなるフィルム等が挙げられる。 As the plastic film, such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), polyetherimide, polyether ether ketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polyethylene carbonate (PC), cellulose tri-acetate (TAC), a film and the like made of cellulose acetate propionate (CAP) and the like. このように、プラスチックフィルムを用いることで、ガラス基板を用いる場合に比べて軽量化を図ることができ、可搬性を高めることができるとともに、可撓性を有し、衝撃に対する耐性を向上できる。 In this manner, by using the plastic film, it is possible to reduce the weight in comparison with the case of using a glass substrate, it is possible to increase the portability, flexible and can improve resistance to shock.
【0088】 [0088]
また本発明の表示素子上には透明保護層を設けることも可能であり、例えば反射防止層等の機能膜を形成可能である。 Also on the display device of the present invention it is also possible to provide a transparent protective layer, for example it can form a functional film such as an antireflection layer.
【0089】 [0089]
有機薄膜トランジスタ中の、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極における電極材料としては、導電性材料であれば特に限定されず、白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン鉛、タンタル、インジウム、パラジウム、テルル、レニウム、イリジウム、アルミニウム、ルテニウム、ゲルマニウム、モリブデン、タングステン、酸化スズ・アンチモン、酸化インジウム・スズ(ITO)、フッ素ドープ酸化亜鉛、亜鉛、炭素、グラファイト、グラッシーカーボン、銀ペーストおよびカーボンペースト、リチウム、ベリリウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、スカンジウム、チタン、マンガン、ジルコニウム、ガリウム、ニオブ、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、アル In the organic thin film transistor, a gate electrode, a source electrode, as the electrode material in the drain electrode, if a conductive material is not particularly limited, platinum, gold, silver, nickel, chromium, copper, iron, tin, antimony, lead, tantalum , indium, palladium, tellurium, rhenium, iridium, aluminum, ruthenium, germanium, molybdenum, tungsten, tin-antimony oxide, indium tin oxide (ITO), fluorine-doped zinc oxide, zinc, carbon, graphite, glassy carbon, silver paste and carbon paste, lithium, beryllium, sodium, magnesium, potassium, calcium, scandium, titanium, manganese, zirconium, gallium, niobium, sodium, sodium - potassium alloy, magnesium, lithium, Al ニウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム混合物、リチウム/アルミニウム混合物等が用いられるが、特に、白金、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム、ITOおよび炭素が好ましい。 Bromide, magnesium / copper mixture, a magnesium / silver mixture, a magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide mixture, lithium / aluminum mixture, etc. are used, in particular, platinum, gold, silver, copper, aluminum, indium, ITO and carbon are preferable.
【0090】 [0090]
あるいはドーピング等で導電率を向上させた公知の導電性ポリマー、例えば導電性ポリアニリン、導電性ポリピロール、導電性ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体なども好適に用いられる。 Alternatively known conductive polymer of which conductivity is improved by doping or the like, for example, conductive polyaniline, conductive polypyrrole, conductive polythiophene, and the like are also suitably employed complex of polyethylene dioxythiophene and polystyrene sulfonic acid.
【0091】 [0091]
ソース電極、ドレイン電極は、上に挙げた導電性材料の中でも半導体層との接触面において電気抵抗が少ないものが好ましい。 Source electrode, the drain electrode, electric resistance is small at the contact surface with the semiconductor layer among the conductive materials listed above are preferred.
【0092】 [0092]
電極の形成方法としては、上記を原料として蒸着やスパッタリング等の方法を用いて形成した導電性薄膜を、公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いて電極形成する方法、アルミニウムや銅などの金属箔上に熱転写、インクジェット等により、レジストを形成しエッチングする方法がある。 As a method for forming the electrode, the metal foil conductive thin film formed by using a method such as vapor deposition or sputtering of the above as a raw material, a method of forming electrodes by using a known photolithographic method and a lift-off method, such as aluminum and copper thermal transfer above using an inkjet or the like, there is a method of etching a resist. また導電性ポリマーの溶液あるいは分散液、導電性微粒子分散液等を直接インクジェット法によりパターニングしてもよいし、塗工膜からリソグラフやレーザーアブレーションなどにより形成してもよい。 The solution or dispersion of the conductive polymer, to a conductive fine particle dispersion or the like may be patterned by direct ink-jet method, may be formed by a lithography or laser ablation from the coated film. さらに導電性ポリマーや導電性微粒子を含むインク、導電性ペーストなどを凸版、凹版、平版、スクリーン印刷などの印刷法でパターニングする方法も用いることができる。 Furthermore ink containing conductive polymers or conductive particulates, a conductive paste letterpress, intaglio, planographic, a method of patterning by a printing method such as screen printing can be used.
【0093】 [0093]
これらのうち、最も好ましいのは、電極材料の溶液または分散液を、インクジェットを用いて、スルーホール部分に吐出し、パターニングする方法である。 Of these, most preferred is a solution or dispersion of the electrode material, using an ink jet is ejected to the through hole portion, a method of patterning.
【0094】 [0094]
有機半導体層との障壁を低減し接触抵抗を下げるため、電極として特に好ましいのは、導電性ポリマーあるいは金や白金などの貴金属類である。 To lower the barrier reduction in contact resistance between the organic semiconductor layer, particularly preferred as the electrode is a conductive polymer or gold and precious metals such as platinum. 貴金属を用いた場合には、特開2000−239853、特開2001−254185、特開平11−80647号に記載された金属の超微粒子分散物をインクジェットなどで電極パターン状に形成した後、溶媒を乾燥させ、さらに100℃〜300℃の範囲で熱処理することにより、金属微粒子を熱融着させることで電極形成するのが好ましい。 In the case of using the noble metal, JP 2000-239853, JP 2001-254185, after the formation of the ultrafine particle dispersion of metal such as those described in the electrode pattern ink jet in JP-A-11-80647, the solvent dried, further by heat treatment in the range of 100 ° C. to 300 ° C., preferably the electrodes forming the metal fine particles be thermally fused.
【0095】 [0095]
本発明においては、薄膜トランジスタの構成について説明しているが、TFTシートの場合、TFTシート全体として構成したときの信号線、走査線、表示電極の材料、形成方法などについても上記と同様にして形成することができる。 In the present invention, has been described structure of the thin film transistor, when the TFT sheets, signal line when configured as a whole TFT sheet, scan lines, the material of the display electrode, also including forming method in the same manner as described above form can do.
【0096】 [0096]
本発明の有機薄膜トランジスタ素子のゲート絶縁層としては種々の絶縁膜を用いることができるが、特に、比誘電率の高い無機酸化物皮膜が好ましい。 As the gate insulating layer of an organic thin film transistor device of the present invention may contain various insulating films, in particular, high inorganic oxide film dielectric constant is preferable. 無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、トリオキサイドイットリウムなどが挙げられる。 As the inorganic oxide, silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, titanium oxide, tin oxide, vanadium oxide, barium strontium titanate, barium zirconate titanate, lead zirconate titanate, lead lanthanum titanate, strontium titanate, barium titanate, magnesium barium fluoride, bismuth titanate, strontium bismuth tantalate, strontium bismuth tantalate niobate bismuth, and yttrium trioxide.
【0097】 [0097]
それらのうち好ましいのは、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンである。 Of these the preferred are silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, titanium oxide. 窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の無機窒化物も好適に用いることができる。 Silicon nitride, can be suitably used inorganic nitride such as aluminum nitride.
【0098】 [0098]
絶縁層の形成方法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、CVD法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法などのドライプロセスや、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法などの塗布による方法、印刷やインクジェットなどのパターニングによる方法などのウェットプロセスが挙げられ、材料に応じて使用できる。 As a method for forming the insulating layer, a vacuum vapor deposition method, a molecular beam epitaxial growth method, an ion cluster beam method, low energy ion beam method, ion plating method, CVD method, a sputtering method, or a dry process such as atmospheric pressure plasma method, a spray coating, spin coating, blade coating method, a dip coating method, a casting method, roll coating method, bar coating method, a method by coating, such as die coating, include wet processes such as methods by patterning such as printing or inkjet, It can be used depending on the material. ウェットプロセスは、無機酸化物の微粒子を、任意の有機溶剤あるいは水に必要に応じて界面活性剤などの分散補助剤を用いて分散した液を塗布、乾燥する方法や、酸化物前駆体、例えばアルコキシド体の溶液を塗布、乾燥する、いわゆるゾルゲル法が用いられる。 Wet process, the fine particles of inorganic oxide, coated with a solution prepared by dispersing using a dispersing aid such as a surfactant as necessary for any organic solvent or water, or a method of drying, the oxide precursor, e.g. coating a solution of the alkoxide body is dried, the so-called sol-gel method is used. これらのうち好ましいのは、大気圧プラズマ法とゾルゲル法である。 Preferred among these are the atmospheric pressure plasma method and a sol-gel method.
【0099】 [0099]
大気圧下でのプラズマ製膜処理による絶縁膜の形成方法については以下にように説明される。 The method of forming the insulating film by the plasma film forming treatment under atmospheric pressure is described as below.
【0100】 [0100]
上記大気圧下でのプラズマ製膜処理とは、大気圧または大気圧近傍の圧力下で放電し、反応性ガスをプラズマ励起し、基材上に薄膜を形成する処理を指し、その方法については特開平11−133205号、特開2000−185362号、特開平11−61406号、特開2000−147209号、同2000−121804号等に記載されている(以下、大気圧プラズマ法とも称する)。 The above plasma film deposition treatment under atmospheric pressure, and discharge pressure of atmospheric or near atmospheric pressure, the reactive gas plasma excitation, refers to a process for forming a thin film on a substrate, for the method JP 11-133205, JP 2000-185362, JP-a-11-61406, JP-2000-147209, are described in the 2000-121804 Patent like (hereinafter, referred to also as an atmospheric pressure plasma method). これによって高機能性の薄膜を、生産効率の高い方法で形成することができる。 Thus a highly functional thin film can be formed with high production efficiency method.
【0101】 [0101]
また絶縁層に用いる有機化合物皮膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、およびシアノエチルプルラン等を用いることもできる。 Examples of the organic compound film used for the insulating layer, polyimides, polyamides, polyesters, polyacrylates, photo radical polymerization system, copolymer containing a cationic photopolymerization type photocuring resin or acrylonitrile component, polyvinyl phenol, polyvinyl alcohol It may be used a novolak resin, and cyanoethyl pullulan. 有機化合物皮膜の形成法としては、前記ウェットプロセスが好ましい。 The method of forming the organic compound layer, wherein the wet process is preferable.
【0102】 [0102]
又、無機酸化物皮膜と有機酸化物皮膜は積層して併用することができる。 Further, an inorganic oxide film and an organic oxide coating may be used in combination by laminating. またこれら絶縁膜の膜厚としては、一般に50nm〜3μm、好ましくは、100nm〜1μmである。 As the thickness of the insulating film, generally 50Nm~3myuemu, preferably from 100 nm to 1 [mu] m.
【0103】 [0103]
各層の組成物の塗布方法としては、ディッピング、スピンコート、ナイフコート、バーコート、ブレードコート、スクイズコート、リバースロールコート、グラビアロールコート、カーテンコート、スプレイコート、ダイコート等の公知の塗布方法を用いることが出来、連続塗布または薄膜塗布が可能な塗布方法が好ましく用いられる。 As the method of coating layers of the composition, using a dipping, spin coating, knife coating, bar coating, blade coating, squeeze coating, reverse roll coating, gravure roll coating, curtain coating, spray coating, known coating methods die coating it is possible, coating method capable of continuous coating or film coating is preferably used.
【0104】 [0104]
【実施例】 【Example】
以下実施例により本発明を具体的に説明するが本発明はこれにより限定されない。 Illustrate the present invention by examples below, but not limited by this invention.
【0105】 [0105]
(実施例1) (Example 1)
図6に作成した有機薄膜トランジスタの構成及び作成の工程の一部を示した。 Showing a part of configuration and creation process of an organic thin film transistor was created in Fig.
【0106】 [0106]
表面に厚さ200nmのアルミニウム層が蒸着された、厚さ約100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用いて、公知のフォトリソグラフ法により幅30μmのゲート電極Gを形成した。 Thick aluminum layer 200nm is deposited on the surface, with a thickness of about 100μm polyethylene terephthalate (PET) film to form a gate electrode G of width 30μm by a known photolithography.
【0107】 [0107]
その上に大気圧プラズマ法により厚さ200nmのゲート絶縁層2として酸化ケイ素皮膜を形成した。 To form a silicon oxide film as the gate insulating layer 2 having a thickness of 200nm by an atmospheric pressure plasma method on it. 尚、酸化珪素膜は特開2000−80182に記載の装置を用い、反応性ガスとしては、アルゴン(98.2体積%)、テトラメトキシシラン(0.3体積%)、水素ガス(1.5体積%)の混合ガスを用いた。 Incidentally, the silicon oxide film using the apparatus described in JP 2000-80182, as the reactive gas, argon (98.2 vol%), tetramethoxysilane (0.3 vol%), hydrogen gas (1.5 using a mixed gas of% by volume).
【0108】 [0108]
その後、よく精製したポリ(3−ヘキシルチオフェン)のregioregular体(アルドリッチ製)のクロロホルム溶液を前記酸化ケイ素皮膜上に塗工し、150℃にてクロロホルムを充分に乾燥させ、厚さ30nmの有機半導体層3を形成した。 Thereafter, well regioregular of purified poly (3-hexylthiophene) coating a chloroform solution of (Aldrich) on the silicon oxide film, thoroughly dried chloroform at 0.99 ° C., with a thickness of 30nm organic semiconductor to form a layer 3. さらに、ノボラック樹脂のエチレングリコールモノメチルエーテル溶液を塗布し、120℃で10分処理することにより、厚さ5μmの第2の絶縁層4を形成した。 Furthermore, ethylene glycol monomethyl ether solution of a novolac resin is applied, by treating 10 minutes at 120 ° C., to form a second insulating layer 4 having a thickness of 5 [mu] m.
【0109】 [0109]
次にKrFエキシマーレーザーにより、第2の絶縁層4をアブレーションさせ図6(a)に示すように加工した。 Then the KrF excimer laser, to process the second insulating layer 4 as shown in is ablated view 6 (a). 斜線で表される部分がレーザー加工面を表し、加工面にはスルーホールTが形成された。 Moiety represented by oblique lines represents the laser processed surface, the through hole T is formed on the processed surface. 尚レーザー加工によるスルーホールの幅は20μm、2つのスルーホール間距離は10μmとした。 Note the width of the through hole by laser processing 20 [mu] m, between the two through holes distance was 10 [mu] m. このとき、第2の絶縁層4を貫通させ、有機半導体層の表層が露出する条件にレーザーパワーを調整した。 At this time, passed through the second insulating layer 4 was adjusted laser power in conditions exposed surface of the organic semiconductor layer.
【0110】 [0110]
次いで、市販の導電性ポリマー(バイエル社製Baytron P;ポリ−(エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸の錯体、水分散物1質量%)をピエゾ方式のインクジェットを用いて、エキシマーレーザーによる加工面に吐出させた。 Then, a commercially available conducting polymer (Bayer Baytron P; poly - (ethylene dioxythiophene) and complex of polystyrenesulfonic acid, aqueous dispersion 1 wt%) and using the inkjet piezo method, the processed surface by excimer laser It was discharged to. 図6の(b)にインク液滴がスルーホールに吐出されたところを示す。 Indicating the place where the ink droplets are ejected to the through hole (b) of FIG. Iが吐出された導電性ポリマーのインク液滴である。 I is an ink droplet of the conductive polymer discharged. (吐出された導電性ポリマーの水分散物は、撥水性の第2の絶縁層表面に広がらない。つまり、ソース、ドレイン電極がショートすることなく安定して形成される) (The discharged aqueous dispersion of conductive polymer, does not extend to the second surface of the insulating layer of the water repellent. That is, the source, drain electrode stably be formed without shorting)
さらに120℃10分で乾燥させることで、ソース、ドレイン電極を形成し有機薄膜トランジスタとした。 By further drying at 120 ° C. 10 minutes, and an organic thin film transistor to form a source, a drain electrode.
【0111】 [0111]
この有機薄膜トランジスタは、pチャネルエンハンスメント型FETの良好な動作特性を示した。 The organic thin film transistor showed excellent operating characteristics of the p-channel enhancement type FET. 飽和領域におけるキャリア移動度を測定したところ、0.08cm 2 /Vsであった。 Measurement of the carrier mobility in the saturation region was 0.08 cm 2 / Vs.
【0112】 [0112]
(実施例2) (Example 2)
図3に示す構成に従って有機薄膜トランジスタを形成した。 To form an organic thin film transistor according to the configuration shown in FIG. 表面に厚さ200nmのアルミニウム層が蒸着された、厚さ約100μmのポリイミドフィルムを準備した。 Thick aluminum layer 200nm is deposited on the surface, it was prepared polyimide film having a thickness of about 100 [mu] m. 公知のフォトリソグラフ法でアルミニウム層をパターニングし、約30μmのギャップを隔てて第1の電極S′と第2の電極D′を形成した。 Patterning the aluminum layer by a known photolithography method to form a first electrode S 'and the second electrode D' at a gap of about 30 [mu] m. それらの上によく精製したポリ(3−ヘキシルチオフェン)のregioregular体(アルドリッチ製)のクロロホルム溶液を塗工し、150℃にてクロロホルムを充分に乾燥させることで、厚さ30nmの有機半導体層3を形成した。 regioregular of Poly well purified on them (3-hexylthiophene) was coated a chloroform solution of (Aldrich), by sufficiently drying the chloroform at 0.99 ° C., with a thickness of 30nm organic semiconductor layer 3 It was formed. 次にKrFエキシマーレーザーにより、有機半導体層3および第1の電極S′の一部、第2の電極D′の一部をアブレーションさせ、図3の(d)に示したように二つのスルーホールTを形成した。 Then the KrF excimer laser, 'part of the second electrode D' organic semiconductor layer 3 and the first electrode S is ablated portions of the two through holes as shown in FIG. 3 (d) to form a T. 電極及びスルーホールのパターン化のイメージは図6と同様である。 Image of the patterned electrodes and the through-holes are the same as those in FIG.
【0113】 [0113]
次に特開2000−239853に示される金の超微粒子分散物(水分散物)をインクジェットでスルーホール上に吐出し、乾燥し、250℃で10分熱処理することで金の薄膜からなるソース電極S、ドレイン電極Dを形成した。 Next Patent ejected ultrafine particle dispersion of gold shown in 2000-239853 (water dispersion) on the through-holes by an ink jet, dried, source electrode made of gold thin film by heat treatment 10 min at 250 ° C. S, to form a drain electrode D. そのうえに実施例1と同様に、大気圧プラズマ法により厚さ200nmの酸化ケイ素皮膜をゲート絶縁層2として形成し、市販の銀の導電性ペーストを印刷することにより、幅30μmのゲート電極Gを形成した。 In the same manner as in Example 1 thereon, to form a silicon oxide film having a thickness of 200nm as a gate insulating layer 2 by an atmospheric pressure plasma method, by printing commercially available silver conductive paste, forming the gate electrode G of width 30μm did. 図3に示した構成を有するトップゲート型の有機薄膜トランジスタが得られた。 Top gate type organic thin film transistor having the structure shown in FIG. 3 were obtained.
【0114】 [0114]
この有機薄膜トランジスタは、pチャネルエンハンスメント型FETの良好な動作特性を示した。 The organic thin film transistor showed excellent operating characteristics of the p-channel enhancement type FET. 飽和領域におけるキャリア移動度を測定したところ、0.03cm 2 /Vsであった。 Measurement of the carrier mobility in the saturation region was 0.03 cm 2 / Vs.
【0115】 [0115]
(実施例3) (Example 3)
図4に示す構成に従って有機薄膜トランジスタを形成した。 To form an organic thin film transistor according to the configuration shown in FIG. 厚さ約100μmのPESフィルムの表面に、特開2000−239853に示される銅の超微粒子分散物(水分散物)をインクジェットで吐出し、約30μmのギャップを隔てて第1の電極S′と第2の電極D′を形成した。 On the surface of the PES film having a thickness of about 100 [mu] m, discharge ultra fine particle dispersion of the copper, shown in JP 2000-239853 (water dispersion) in an inkjet, a first electrode S 'at a gap of about 30μm to form a second electrode D '. そのうえに実施例1と同様に、大気圧プラズマ法により厚さ200nmの酸化ケイ素皮膜を絶縁層4として形成し、次に、KrFエキシマーレーザーにより、絶縁層4、および第1の電極S′の一部、第2の電極D′の一部をアブレーションさせ、図4の(d)のように二つのスルーホールTを形成した。 In the same manner as in Example 1 thereon, a silicon oxide film having a thickness of 200nm by an atmospheric pressure plasma method is formed as the insulating layer 4, then, by KrF excimer laser, a portion of the insulating layer 4, and the first electrode S ' , is ablated part of the second electrode D ', to form two through-holes T as FIG. 4 (d).
【0116】 [0116]
次に実施例2と同様に金の超微粒子分散物(水分散物)をインクジェットでスルーホールT上に吐出し、乾燥し、250℃で10分熱処理することで金の薄膜からなるソース電極S、ドレイン電極Dを形成した。 Then ejected ultrafine particle dispersion of gold in the same manner as Example 2 (water dispersion) on the through-holes T in inkjet, dried, the source electrode S made of gold thin film by heat treatment 10 min at 250 ° C. to form a drain electrode D. このとき第1の電極S′、第2の電極D′においても熱処理により導電性が発現する。 In this case the first electrode S conductivity is expressed by the heat treatment in the 'second electrodes D'.
【0117】 [0117]
次に、よく精製したポリ(3−ヘキシルチオフェン)のregioregular体(アルドリッチ製)のクロロホルム溶液を絶縁層4上に塗工し、150℃にてクロロホルムを充分に乾燥させることで、厚さ30nmの有機半導体層3を形成した。 Next, by coating well regioregular of purified poly (3-hexylthiophene) in chloroform solution (manufactured by Aldrich) over the insulating layer 4, by sufficiently drying the chloroform at 0.99 ° C., with a thickness of 30nm to form an organic semiconductor layer 3. さらに、大気圧プラズマ法により厚さ300nmのアルミナ皮膜をゲート絶縁層2として形成し、市販の銀の導電性ペーストを印刷することにより、幅30μmのゲート電極を形成した。 Further, to form an alumina film having a thickness of 300nm as a gate insulating layer 2 by an atmospheric pressure plasma method, by printing commercially available silver conductive paste, to form a gate electrode having a width 30 [mu] m. 図4に示した構成を有するトップゲート型有機薄膜トランジスタが得られた。 Top gate type organic thin film transistor having a structure shown in FIG. 4 were obtained.
【0118】 [0118]
この有機薄膜トランジスタは、pチャネルエンハンスメント型FETの良好な動作特性を示した。 The organic thin film transistor showed excellent operating characteristics of the p-channel enhancement type FET. 飽和領域におけるキャリア移動度を測定したところ、0.05cm 2 /Vsであった。 Measurement of the carrier mobility in the saturation region was 0.05 cm 2 / Vs.
【0119】 [0119]
参考例4) (Reference Example 4)
比抵抗0.01Ω・cmのn型Siウェハに厚さ2000Åの熱酸化膜を形成した後、昇華精製したペンタセンを蒸着し、厚さ50nmの有機半導体層を形成した。 After the formation of the thermal oxide film having a thickness of 2000Å on the n-type Si wafer having a specific resistance 0.01 Ohm · cm, was sublimated and purified pentacene was deposited to form an organic semiconductor layer having a thickness of 50nm. 有機半導体層上に、下記の組成液Aを、アプリケーターを用いて塗布、乾燥し、感光性の絶縁層(厚さ2μm、光透過率0.5%)を形成した。 The organic semiconductor layer, the composition liquid A below, applied using an applicator, then dried to form a photosensitive insulating layer (thickness 2 [mu] m, the light transmittance of 0.5%).
【0120】 [0120]
〈組成液A〉 <Composition liquid A>
黒色系顔料としてカーボンブラック(三菱化成社製、商品名「MA100」)20質量部、界面活性剤としてHLB値17のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル(第一工業製薬社製、商品名「ノイゲンEA177」)5質量部および水75質量部を混合し、サンドミルにて分散した。 Carbon black as a black pigment (Mitsubishi Chemical Industries Ltd., trade name "MA100") 20 parts by weight of polyoxyethylene alkyl phenyl ether having an HLB value of 17 as a surfactant (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name "NOIGEN EA177" ) 5 parts by mass of water were mixed 75 parts by weight, it was dispersed by a sand mill. この分散物を100質量部、ポリ2−ヒドロキシエチルメタクリレート(平均重合度600)の10質量%水溶液を50質量部、架橋剤としてp−ジアゾジフェニルアミン1質量部、界面活性剤としてHLB値4のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル(第一工業製薬社製、商品名「ノイゲンEA33」)を0.1質量部、混合して、組成液Aを得た。 100 parts by weight of the dispersion, 50 parts by mass of 10 mass% aqueous solution of poly 2-hydroxyethyl methacrylate (average polymerization degree of 600), 1 part by weight p- diazodiphenylamine as a cross-linking agent, as a surfactant having an HLB value of 4 poly polyoxyethylene alkyl phenyl ether (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name "NOIGEN EA33") and 0.1 part by mass, were mixed to obtain a composition solution a.
【0121】 [0121]
マスクを介して水銀灯光を照射した後、水を用いて現像し、未露光部の絶縁層を除去した。 After the irradiation with a mercury lamp light through a mask, and developed with water, removing the insulating layer in the unexposed portion. この除去部分に、バイエル社製Baytron P;ポリ−(エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸の錯体(水分散物1質量%)を、ピエゾ方式のインクジェットを用いて吐出し、乾燥した後、窒素ガス雰囲気中、120℃にて3分間の熱処理を行い、ソース、ドレイン電極を形成した。 This removed portion, Bayer Baytron P; poly - a complex of (ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfonic acid (aqueous dispersion 1 wt%), discharged by an inkjet piezo method, dried, nitrogen gas atmosphere, subjected to heat treatment for 3 minutes at 120 ° C., to form the source and drain electrodes.
【0122】 [0122]
以上の方法によりチャネル幅W=3mm、チャネル長L=20μmの有機薄膜トランジスタを作成した。 It created a channel width W = 3 mm, the organic thin film transistor with a channel length L = 20 [mu] m by the above method.
【0123】 [0123]
この有機薄膜トランジスタは、Siウェハをゲート電極として駆動させると、pチャネルエンハンスメント型FETの良好な動作特性を示した。 The organic thin film transistor, when driving the Si wafer as a gate electrode, exhibited good operating characteristics of the p-channel enhancement type FET. 飽和領域におけるキャリア移動度を測定したところ、0.7cm 2 /Vsであった。 Measurement of the carrier mobility in the saturation region was 0.7 cm 2 / Vs.
【0124】 [0124]
(比較例1) 参考例4の比較 Comparison of Comparative Example 1 Reference Example 4
参考例4のペンタセン蒸着膜の上に、金を蒸着した後、フォトリソグラフ法により、金をエッチングして、ソース電極およびドレイン電極を形成した。 On the pentacene vapor-deposited film of Reference Example 4, after depositing gold, by photolithography, the gold was etched to form a source electrode and a drain electrode. この素子はFETとして駆動しなかった。 This device was not driven as FET.
【0125】 [0125]
(実施例5) (Example 5)
厚さ150μmのPES(ポリエーテルスルホン)フィルム上に、スパッタ法により、厚さ300nm、幅300μmのアルミニウム皮膜を成膜し、ゲート電極材料とした。 The thickness 150μm of PES (polyethersulfone) film, by a sputtering method, a thickness of 300 nm, an aluminum film having a width 300μm was formed, and a gate electrode material. 次に30質量%硫酸水溶液中で、2分間、30Vの低電圧電源から供給される直流を用いて、陽極酸化皮膜の厚さが120nmになるように陽極酸化処理を行った。 Then in 30% aqueous sulfuric acid solution, 2 minutes, using a direct current supplied from the low voltage power supply of 30 V, the thickness of the anodized film was subjected to anodic oxidation treatment so that the 120 nm. さらに、1気圧、100℃の飽和した蒸気チャンバーの中で、蒸気封孔処理を施した後、大気圧プラズマ法により、厚さ30nmの酸化ケイ素皮膜を形成した。 Furthermore, 1 atm, in a saturated steam chamber at 100 ° C., was subjected to steam sealing treatment, the atmospheric pressure plasma method to form a silicon oxide film having a thickness of 30 nm. よく精製した、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)のregioregular体(アルドリッチ社製)のクロロホルム溶液を調製し、N 2ガス雰囲気中で、前記酸化ケイ素皮膜の表面にアプリケーターを用いて塗布し、室温で乾燥させた後、50℃、30分間の熱処理を施した。 Well purified, poly (3-hexylthiophene) for preparing a chloroform solution of regioregular body (Aldrich) in N 2 gas atmosphere, was applied using an applicator to a surface of the silicon oxide film, dried at room temperature after, 50 ° C., was subjected to heat treatment for 30 minutes. このときポリ(3−ヘキシルチオフェン)の膜厚は50nmであった。 The film thickness of the poly (3-hexylthiophene) at that time was 50nm. さらに、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)膜の表面に、下記組成液Bを、アプリケーターを用いて塗布、乾燥し、感光性の絶縁層(厚さ0.4μm、光透過率1%)を形成した。 Further, on the surface of poly (3-hexylthiophene) film, a following composition was B, applied using an applicator, then dried to form a photosensitive insulating layer (thickness 0.4 .mu.m, the light transmittance of 1%) .
【0126】 [0126]
〈組成液B〉 <Composition solution B>
カーボンブラック20質量部、界面活性剤としてHLB値17のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル(第一工業製薬社製、商品名「ノイゲンEA177」)5質量部、ポリビニルアルコール30質量部および水75質量部を混合し、サンドミルにて分散し、組成液Bを得た。 Carbon black 20 parts by weight of polyoxyethylene alkyl phenyl ether having an HLB value of 17 as a surfactant (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name "NOIGEN EA177"), 5 parts by mass of polyvinyl alcohol 30 parts by weight and water 75 parts by weight mixed, and dispersed by a sand mill to obtain a composition solution B.
【0127】 [0127]
次に、発振波長830nm、出力100mWの半導体レーザーで400mJ/cm 2のエネルギー密度でソース電極、ドレイン電極のパターンを露光すると、露光部分の感光性絶縁層がアブレートした。 Then, oscillation wavelength 830 nm, a source electrode at an energy density of 400 mJ / cm 2 in the semiconductor laser of output 100 mW, when exposing a pattern of the drain electrode, photosensitive insulating layer in the exposed portion is ablated.
【0128】 [0128]
露光部分に、ポリスチレンスルホン酸とポリ(エチレンジオキシチオフェン)の水分散液(バイエル製 Baytron P)をピエゾ方式のインクジェットを用いて吐出し、乾燥した後、窒素ガス雰囲気中、100℃で乾燥させると、ソース、ドレイン電極が形成された。 The exposed portion, an aqueous dispersion of polystyrene sulfonic acid and poly (ethylene dioxythiophene) a (Bayer Baytron P) discharged by using an ink jet of the piezo method, dried in a nitrogen gas atmosphere, dried at 100 ° C. When the source and drain electrodes are formed. さらに形成されたソース、ドレイン電極上に、金微粒子(平均粒径15nm)のトルエン分散液を、ピエゾ方式のインクジェットを用いて吐出し、乾燥した後、窒素ガス雰囲気中、200℃にて15分間の熱処理を行い、ソース、ドレイン電極に接合させた。 Further formed source, on the drain electrode, a toluene dispersion of gold particles (average particle size 15 nm), discharged by an inkjet piezo method, dried in a nitrogen gas atmosphere, 200 ° C. for 15 minutes perform the heat treatment was joined source and drain electrodes. 各電極は、ポリスチレンスルホン酸とポリ(エチレンジオキシチオフェン)から成る厚さ20nmの層の上に、厚さ300nmの金微粒子の融着層が積層されている。 Each electrode on a thick layer of 20nm made of polystyrene sulfonic acid and poly (ethylene dioxythiophene), fusion bonding layer of a thickness of 300nm gold particles are stacked.
【0129】 [0129]
この有機薄膜トランジスタは、pチャネルエンハンスメント型FETの良好な動作特性を示した。 The organic thin film transistor showed excellent operating characteristics of the p-channel enhancement type FET. 飽和領域におけるキャリア移動度を測定したところ、0.09cm 2 /Vsであった。 Measurement of the carrier mobility in the saturation region was 0.09 cm 2 / Vs.
【0130】 [0130]
(実施例6) (Example 6)
第2の絶縁層を以下のようにかえた以外は実施例5と同様に、カーボンブラック20質量部、ノボラック樹脂50g、エチレングリコールモノメチルエーテル100gを混合し、サンドミルにて分散した組成液Cを塗布し、120℃で10分処理することにより、厚さ0.2μmの第2の絶縁層4を形成した。 Similarly, except that the second insulating layer as follows from Example 5, the coating of carbon black 20 parts by weight, the novolak resin 50 g, was mixed ethylene glycol monomethyl ether 100 g, the composition solution C was dispersed with a sand mill and by treating 10 minutes at 120 ° C., to form a second insulating layer 4 having a thickness of 0.2 [mu] m.
【0131】 [0131]
この有機薄膜トランジスタは、pチャネルエンハンスメント型FETの良好な動作特性を示した。 The organic thin film transistor showed excellent operating characteristics of the p-channel enhancement type FET. 飽和領域におけるキャリア移動度を測定したところ、0.02cm 2 /Vsであった。 Measurement of the carrier mobility in the saturation region was 0.02 cm 2 / Vs.
【0132】 [0132]
(比較例2) (Comparative Example 2)
厚さ150μmのPESフィルム上に、感光性ポリイミドを塗布し、フォトレジスト法により、幅20μm、厚さ0.3μmのポリイミド皮膜を形成した。 On PES film having a thickness of 150 [mu] m, the photosensitive polyimide is applied, by a photoresist method to form a width 20 [mu] m, a polyimide film having a thickness of 0.3 [mu] m. 100℃5分の熱処理後、ポリイミド皮膜の両端に、ポリスチレンスルホン酸とポリ(エチレンジオキシチオフェン)の錯体の水分散液(バイエル製 Baytron P)をピエゾ方式のインクジェットを用いて吐出し、乾燥した後、窒素ガス雰囲気中、100℃で乾燥させると、ソース、ドレイン電極が形成された。 After heat treatment at 100 ° C. 5 minutes, at both ends of the polyimide film, an aqueous dispersion of a complex of polystyrenesulfonic acid and poly (ethylene dioxythiophene) a (Bayer Baytron P) discharged by using an ink jet of the piezo method, and dried after, in a nitrogen gas atmosphere, and dried at 100 ° C., a source, a drain electrode is formed.
よく精製した、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)のregioregular体(アルドリッチ社製)のクロロホルム溶液を調製し、N 2ガス雰囲気中で、前記酸化ケイ素皮膜の表面にアプリケーターを用いて塗布し、室温で乾燥させた後、50℃、30分間の熱処理を施した。 Well purified, poly (3-hexylthiophene) for preparing a chloroform solution of regioregular body (Aldrich) in N 2 gas atmosphere, was applied using an applicator to a surface of the silicon oxide film, dried at room temperature after, 50 ° C., was subjected to heat treatment for 30 minutes. このときポリ(3−ヘキシルチオフェン)の膜厚は50nmであった。 The film thickness of the poly (3-hexylthiophene) at that time was 50nm.
【0133】 [0133]
さらに上述した大気圧プラズマ法により、厚さ200nmの酸化ケイ素層を設けた後、前述のBaytron Pを、インクジェットを用いて吐出し、乾燥した後、窒素ガス雰囲気中、100℃で乾燥させ、ゲート電極を形成した。 Furthermore the above-mentioned atmospheric pressure plasma method, after forming a silicon oxide layer having a thickness of 200 nm, the Baytron P described above, ejected by an ink jet, dried in a nitrogen gas atmosphere, dried at 100 ° C., the gate to form an electrode.
飽和領域におけるキャリア移動度を測定したところ、0.002cm 2 /Vsであった。 Measurement of the carrier mobility in the saturation region was 0.002 cm 2 / Vs.
【0134】 [0134]
本発明に従って形成された有機薄膜トランジスタは、従来の方法によって形成されたものよりも、塗布等を用いて、効率よく、単純なプロセスでパターニング形成できるので、その為に製造工程にも多大な設備必要なく効率的に低コストで高精度パターン化が可能である。 The organic thin film transistor formed according to the present invention, than those formed by conventional methods, using a coating such as, efficiently, since it patterned with simple process, it needs great equipment to the manufacturing process for the efficiently without precision patterned at a low cost is possible.
【0135】 [0135]
又、塗布法等簡便な方法により有機半導体層等の構成層を形成するにも拘わらず、電極パターン形成の精度がよいため、素子全体として構成したときにバラツキが少ない。 Also, despite the forming structure layer such as an organic semiconductor layer by a simple method such as coating method, since it is the precision of the electrode pattern formation, little variation when configuring the device as a whole.
【0136】 [0136]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
キャリア移動度が高く、電流のON/OFF値が高い、スイッチング機能の良好な有機薄膜トランジスタ、又、高精度のパターニングが、煩雑な工程を経ることなく低コストで行え、製造工程でのトランジスタの特性の低下を抑えることのできる有機薄膜トランジスタの製造方法が得られた。 Carrier mobility is high, a high ON / OFF value of the current, good organic thin film transistor of the switching function, also, highly accurate patterning is performed at a low cost without a complicated process, the characteristics of the transistors in the manufacturing process method for producing an organic thin film transistor that can suppress reduction were obtained.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】ボトムゲート型の有機薄膜トランジスタ構成例及びその製造工程を示す。 1 shows a bottom gate type organic thin film transistor configuration example and the manufacturing process.
【図2】ボトムゲート型の有機薄膜トランジスタの構成例を示す図である。 2 is a diagram showing a configuration example of a bottom-gate organic thin film transistor.
【図3】トップゲート型の構成を有する有機薄膜トランジスタの構成例及びその製造工程を示す図である。 3 is a diagram showing a configuration example and the manufacturing process of the organic thin film transistor having a structure of a top gate type.
【図4】トップゲート型の構成を有する有機薄膜トランジスタの構成例及びその製造工程を示す図である。 4 is a diagram showing an organic thin film transistor structure example and a manufacturing process having a structure of a top gate type.
【図5】トップゲート型有機薄膜トランジスタの幾つかの構成例を示す図である。 5 is a diagram showing some structural example of a top gate type organic thin film transistor.
【図6】有機薄膜トランジスタの構成及び作成の工程の一部を示す図である。 6 is a diagram showing a part of the organic thin film transistor structure and drafting process.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1 支持体2 ゲート絶縁層3 有機半導体層4 絶縁層G ゲート電極S ソース電極D ドレイン電極T スルーホール 1 support 2 gate insulating layer 3 organic semiconductor layer 4 insulating layer G gate electrode S source electrode D drain electrode T through hole

Claims (7)

  1. 支持体上にゲート電極を付設し、ゲート電極上に順次ゲート絶縁層、有機半導体層、第2の絶縁層を形成し、レーザーアブレーションによって、第2の絶縁層を貫通し、有機半導体層に接する2つのスルーホールを形成し、該スルーホールを介して、有機半導体層に接合するようにソース電極及びドレイン電極を形成することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。 And attaching a gate electrode on a support, successively a gate insulating layer on the gate electrode, organic semiconductor layer, forming a second insulating layer, by laser ablation, through the second insulating layer, in contact with the organic semiconductor layer forming two through holes, through the through hole, a manufacturing method of an organic thin film transistor and forming a source electrode and a drain electrode so as to come into contact with the organic semiconductor layer.
  2. 前記第2の絶縁層が水系塗布により形成されることを特徴とする請求項1に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。 Method for producing an organic thin film transistor according to claim 1, characterized in that said second insulating layer is formed by aqueous coating.
  3. 前記第2の絶縁層が親水性ポリマーを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。 Method for producing an organic thin film transistor according to claim 1 or 2, wherein the second insulating layer is characterized in that it comprises a hydrophilic polymer.
  4. 支持体上に、第1の電極及び第2の電極を付設し、該電極上に有機半導体層を形成し、レーザーアブレーションによって、該有機半導体層を貫通し、前記第1の電極及び第2の電極に接する2つのスルーホールを形成した後、該スルーホールを介して、有機半導体層及び第1の電極、第2の電極それぞれに接合するように、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記ソース電極及びドレイン電極上にゲート絶縁層を形成した後、ゲート絶縁層上に更にゲート電極を付設することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。 On a support, and attaching a first electrode and a second electrode, the organic semiconductor layer is formed on the electrode, by laser ablation, through the organic semiconductor layer, the first electrode and the second after forming the two through holes in contact with the electrode, through the through hole, an organic semiconductor layer and the first electrode, so as to come into contact with the respective second electrode, a source electrode and a drain electrode, said source after forming the gate insulating layer on the electrode and the drain electrode, the manufacturing method of the organic thin film transistor which is characterized in that attaching a further gate electrode on the gate insulating layer.
  5. 支持体上に、第1の電極及び第2の電極を付設し、それらの上に絶縁層を形成し、レーザーアブレーションによって、少なくとも絶縁層を貫通して、それぞれ第一の電極及び第2の電極に接する2つのスルーホールを形成した後、該スルーホールを介して、第1の電極、第2の電極それぞれに接合するように、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記ソース電極及びドレイン電極上に更に、順次、有機半導体層、ゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上にゲート電極を付設することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。 On a support, and attaching a first electrode and a second electrode, an insulating layer is formed thereon, by laser ablation, through at least the insulating layer, each first electrode and the second electrode after forming the two through holes in contact with, via the through hole, the first electrode, so as to come into contact with the respective second electrode, a source electrode and a drain electrode, the source electrode and the drain electrode on the Furthermore, successively, the organic semiconductor layer, a gate insulating layer, the manufacturing method of the organic thin film transistor, which comprises attaching a gate electrode on the gate insulating layer on the.
  6. 支持体上に、第1の電極及び第2の電極を付設し、それらの上に順次、絶縁層、有機半導体層を形成し、レーザーアブレーションによって、少なくとも絶縁層及び有機半導体層を貫通する、第1の電極及び第2の電極に接する2つのスルーホールを設けた後、該スルーホールを介して、有機半導体層及び第1の電極、第2の電極それぞれに接合するように、ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記ソース電極及びドレイン電極上に更に、ゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上にゲート電極を付設することを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。 On a support, and attaching a first electrode and a second electrode sequentially over them, the insulating layer, an organic semiconductor layer is formed, by laser ablation, through at least the insulating layer and the organic semiconductor layer, the after providing two through holes in contact with the first electrode and the second electrode, through the through hole, an organic semiconductor layer and the first electrode, so as to come into contact with the respective second electrode, a source electrode and a drain electrode was formed, the source electrode and further on the drain electrode, a gate insulating layer, the manufacturing method of the organic thin film transistor, which comprises attaching a gate electrode on the gate insulating layer.
  7. 電極材料溶液または分散液を、インクジェットを用いて、 前記スルーホールに吐出して、パターニングされた前記ソース電極及びドレイン電極を形成することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。 The electrode material solution or dispersion, using an inkjet, the Suruho and discharge Le, according to any one of claims 1 to 6, characterized in that to form the source electrode and the drain electrode patterned how to organic thin film transistor of the production.
JP2003045573A 2002-02-27 2003-02-24 A method of manufacturing an organic thin film transistor Active JP4572501B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002051248 2002-02-27
JP2002-51248 2002-02-27
JP2003045573A JP4572501B2 (en) 2002-02-27 2003-02-24 A method of manufacturing an organic thin film transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003045573A JP4572501B2 (en) 2002-02-27 2003-02-24 A method of manufacturing an organic thin film transistor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003324202A true JP2003324202A (en) 2003-11-14
JP4572501B2 true JP4572501B2 (en) 2010-11-04

Family

ID=29552036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003045573A Active JP4572501B2 (en) 2002-02-27 2003-02-24 A method of manufacturing an organic thin film transistor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4572501B2 (en)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006520101A (en) * 2003-03-07 2006-08-31 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィKoninklijke Philips Electronics N.V. Production method for an electronic array
KR101007813B1 (en) * 2003-11-24 2011-01-14 삼성전자주식회사 Organic Thin Film Transistor Containing Buffer Layer
WO2005071478A1 (en) * 2004-01-26 2005-08-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electric appliance, semiconductor device, and method for manufacturing the same
JP4969041B2 (en) * 2004-01-26 2012-07-04 株式会社半導体エネルギー研究所 The method for manufacturing a display device
JP2005223049A (en) * 2004-02-04 2005-08-18 Ricoh Co Ltd Semiconductor device, its fabrication process, and display
JP4904541B2 (en) 2004-03-24 2012-03-28 独立行政法人科学技術振興機構 Substrate and the transistors, as well as methods for their preparation using the same having an organic thin film
US7838871B2 (en) 2004-03-24 2010-11-23 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Organic field-effect transistor, flat panel display device including the same, and a method of manufacturing the organic field-effect transistor
KR101039024B1 (en) 2004-06-14 2011-06-03 삼성전자주식회사 Thin film transistor array panel using organic semiconductor and manufacturing method thereof
JP2006024768A (en) 2004-07-08 2006-01-26 Seiko Epson Corp Wiring board, manufacturing method thereof, and electronic appliance
WO2006025473A1 (en) 2004-08-31 2006-03-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of semiconductor device
GB0419600D0 (en) * 2004-09-03 2004-10-06 Seiko Epson Corp A field-effect transistor comprising a layer of an organic semiconductor
US7719496B2 (en) 2004-11-23 2010-05-18 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Organic thin film transistor, method of manufacturing the same, and flat panel display device with the organic thin film transistor
KR100647693B1 (en) * 2005-05-24 2006-11-13 삼성에스디아이 주식회사 Organic tft, method for fabricating the same and flat panel display with otft
JP2007103584A (en) * 2005-10-03 2007-04-19 Ricoh Co Ltd Transistor element, display device and manufacturing methods thereof
JP5135699B2 (en) * 2006-03-28 2013-02-06 セイコーエプソン株式会社 Manufacturing method and a manufacturing method for an electro-optical device of an electro-optical device substrate
JP5099739B2 (en) * 2006-10-12 2012-12-19 財団法人高知県産業振興センター Thin film transistor and its manufacturing method
EP2073255B1 (en) * 2007-12-21 2016-08-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Diode and display device comprising the diode

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000079617A1 (en) * 1999-06-21 2000-12-28 Cambridge University Technical Services Limited Aligned polymers for an organic tft
JP2002176178A (en) * 2000-12-07 2002-06-21 Seiko Epson Corp Display device and its manufacturing method
JP2003158134A (en) * 2001-11-22 2003-05-30 Toshiba Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01281772A (en) * 1988-05-07 1989-11-13 Nippon Precision Circuits Kk Top stagger type amorphous silicon thin film transistor
JP3710529B2 (en) * 1995-09-27 2005-10-26 大日本印刷株式会社 A method of manufacturing a thin film transistor substrate
WO2001047044A3 (en) * 1999-12-21 2001-12-06 Plastic Logic Ltd Forming interconnects

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000079617A1 (en) * 1999-06-21 2000-12-28 Cambridge University Technical Services Limited Aligned polymers for an organic tft
JP2002176178A (en) * 2000-12-07 2002-06-21 Seiko Epson Corp Display device and its manufacturing method
JP2003158134A (en) * 2001-11-22 2003-05-30 Toshiba Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date Type
JP2003324202A (en) 2003-11-14 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20050151195A1 (en) Method of manufacturing a thin film transistor, thin film transistor, thin film transistor circuit, electronic device, and electronic apparatus
US20060231908A1 (en) Multilayer gate dielectric
US20040129978A1 (en) Manufacturing method of thin-film transistor, thin-film transistor sheet, and electric circuit
US20070212807A1 (en) Method for producing an organic thin film transistor and an organic thin film transistor produced by the method
US20060006378A1 (en) Electrical circuit, thin film transistor, method for manufacturing electric circuit and method for manufactturing thin film transistor
US7037767B2 (en) Thin-film transistor, thin-film transistor sheet and their manufacturing method
JP2009054810A (en) Organic transistor
JP2009283786A (en) Organic semiconductor composition
JPH0818125A (en) Field-effect transistor, manufacture thereof and liquid crystal display device using transistor thereof
JP2004095850A (en) Organic transistor
JP2005243822A (en) Thin film transistor, method for manufacturing same circuit thereof, electronic device and electronic apparatus
JP2008010541A (en) Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic thin film transistor and manufacturing method thereof
JP2000029403A (en) Organic light emitting diode and monolithically integrated thin-film transistors
JP2003110110A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2004247716A (en) Method for manufacturing laminated body
US6913944B2 (en) Organic thin-film transistor manufacturing method, organic thin-film transistor, and organic thin-film transistor sheet
JP2008034760A (en) Electronic element, current control unit, current control device, arithmetic unit, and display device
JP2003347624A (en) Method of refining organic semiconductor material, organic semiconductor material obtained by this refining method, and semiconductor device using the same
US20030211649A1 (en) Organic thin-film transistor, organic thin-film transistor sheet and manufacturing method thereof
JP2003309266A (en) Method for manufacturing organic thin-film transistor element
US6740900B2 (en) Organic thin-film transistor and manufacturing method for the same
JP2006216814A (en) Organic semiconductor material, organic semiconductor thin film, organic thin film transistor, field effect transistor and switching element
US20090114907A1 (en) Field effect type organic transistor and process for production thereof
JP2007019294A (en) Organic semiconductor material, organic semiconductor film, organic semiconductor element, and organic thin film transistor
JP2004006782A (en) Organic semiconductor material, organic transistor, field effect transistor and switching element employing it

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060202

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090313

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090414

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090525

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091117

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100720

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100802

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130827

Year of fee payment: 3

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350