JPH05110069A - Manufacture of field effect transistor - Google Patents

Manufacture of field effect transistor

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JPH05110069A
JPH05110069A JP3264313A JP26431391A JPH05110069A JP H05110069 A JPH05110069 A JP H05110069A JP 3264313 A JP3264313 A JP 3264313A JP 26431391 A JP26431391 A JP 26431391A JP H05110069 A JPH05110069 A JP H05110069A
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JP
Japan
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film
thin film
electrode
poly
active layer
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Application number
JP3264313A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Fuchigami
宏幸 渕上
Akira Tsumura
顯 津村
Yuji Hizuka
裕至 肥塚
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH05110069A publication Critical patent/JPH05110069A/en
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
    • H10K10/40Organic transistors
    • H10K10/46Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
    • H10K10/464Lateral top-gate IGFETs comprising only a single gate

Abstract

PURPOSE:To obtain a method of manufacturing a field effect transistor, where an organic semiconductor thin film which is able to protect an electrode against deterioration, excellent in productivity, lightweight, and excellent in flexibility can be used as an active layer. CONSTITUTION:An organic thin film 11 is subjected to an activation treatment to turn into an organic semiconductor thin film 1, a source electrode 2 and a drain electrode 3 are formed on the organic semiconductor thin film 1, and a gate electrode 7 is formed so as to control conductivity between the source electrode 2 and the drain electrode 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、活性層として有機化合
物を用いた電界効果トランジスタの製造方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a field effect transistor using an organic compound as an active layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】有機化合物の中には、フタロシアニンに
代表される低分子化合物、ポリチオフェンに代表される
ようなπ−共役系高分子および上記π−共役系高分子と
骨格が同じであるが繰り返し単位数の小さいチオフェン
オリゴマーに代表されるようなπ−共役系オリゴマー
等、半導体的性質を示すものが多く知られている。これ
ら有機化合物は、無機半導体と同様に、価電子帯、伝導
帯およびこれらを隔てる禁制帯からなるバンド構造を形
成しているものと考えられ、化学的方法、電気化学的方
法および物理的方法等により価電子帯から電子を引き去
ったり(酸化)、または伝導帯に電子を注入したり(還
元)すること(以下、ドーピングという)によって電荷
を運ぶキャリアを生じるものと説明されている。このよ
うな半導体的性質から、これら有機化合物を様々な素子
に適用することができ、これまでにいくつかの報告がな
されている。
2. Description of the Related Art Among organic compounds, low molecular weight compounds represented by phthalocyanine, π-conjugated polymers represented by polythiophene, and skeletons of the above π-conjugated polymers are the same, Many π-conjugated oligomers, which are represented by thiophene oligomers having a small number of units, and the like, which show semiconductor properties, are known. It is considered that these organic compounds form a band structure composed of a valence band, a conduction band, and a forbidden band separating them, similarly to an inorganic semiconductor, and a chemical method, an electrochemical method, a physical method, or the like. It is explained that by removing electrons from the valence band (oxidation) or by injecting electrons into the conduction band (reduction) (hereinafter referred to as doping), carriers carrying charges are generated. Due to such semiconductor properties, these organic compounds can be applied to various devices, and some reports have been made so far.

【0003】具体的には、ポリアセチレンを用いたショ
ットキー接合素子{刊行物(J.Appl.Phys.
52巻、869頁、1981年)および特開昭56−1
47486号公報等}、ポリピロール系高分子を用いた
ショットキー接合素子{刊行物(J.Appl.Phy
s.54巻、2511頁、1983年)および特開昭5
9−63760号公報等}が知られている。また、無機
半導体であるn−型CdSとp−型ポリアセチレンとを
組み合わせたヘテロ接合素子が報告されている{刊行物
(J.Appl.Phys.51巻、4252頁、19
80年)}。有機半導体同士を組み合わせた接合素子と
しては、p−型およびn−型ポリアセチレンを用いたp
nホモ接合素子が知られている{刊行物(Appl.P
hys.Lett.33巻、18頁、1978年)}。
更に、ポリピロールとポリチオフェンからなるヘテロ接
合素子{刊行物(Jpn.J.Appl.Phys.2
4巻、L553頁、1985年)}、ポリアセチレンと
ポリN−メチルからなるヘテロ接合素子ピロール{刊行
物(J.Appl.Phys.58巻、1279頁、1
985年)}も知られている。
Specifically, a Schottky junction element using polyacetylene {publication (J. Appl. Phys.
52, p.869, 1981) and JP-A-56-1.
No. 47486, etc.}, Schottky junction device using polypyrrole-based polymer {publication (J. Appl. Phy
s. 54, 2511, 1983) and JP-A-5
No. 9-63760, etc.} are known. Further, a heterojunction device in which n-type CdS which is an inorganic semiconductor and p-type polyacetylene are combined has been reported {publication (J. Appl. Phys. 51, 4252, 19:
80 years)}. As a junction element in which organic semiconductors are combined, p-type and p-type using n-type polyacetylene are used.
n homojunction elements are known {publications (Appl. P
hys. Lett. 33, p. 18, 1978)}.
Further, a heterojunction element composed of polypyrrole and polythiophene {publication (Jpn. J. Appl. Phys. 2
4, L553, 1985)}, a heterojunction element pyrrole composed of polyacetylene and poly N-methyl {publication (J. Appl. Phys. 58, 1279, 1
985)} is also known.

【0004】また、最近では有機半導体を電界効果トラ
ンジスタの活性層に適用する試みがなされ、ポリアセチ
レンを用いたもの{刊行物(J.Appl.Phys.
54巻、3255頁、1983年)}、ポリ(N−メチ
ルピロ−ル)を用いたもの{刊行物(Chem.Let
t.863頁、1986年}、ポリチオフェンを用いた
もの{刊行物(Appl.Phys.Lett.49
巻、1210頁、1986年)}、金属フタロシアニン
類を用いたもの{刊行物(Chem.Phys.Let
t.145巻、343頁、1988年}、チオフェンオ
リゴマーを用いたもの{刊行物(Solid Stat
e Comm.72巻、381頁、1989年)}等が
知られている。
Recently, attempts have been made to apply an organic semiconductor to the active layer of a field effect transistor, using polyacetylene {publication (J. Appl. Phys.
54, p. 3255, 1983)}, using poly (N-methylpyrrole) {Publications (Chem. Let.
t. 863, 1986}, using polythiophene {Publications (Appl. Phys. Lett. 49.
Vol. 1210, 1986)}, using metal phthalocyanines {Publications (Chem. Phys. Let.
t. 145, pp. 343, 1988}, using thiophene oligomers {Publications (Solid Stat
e Comm. 72, p. 381, 1989)} and the like are known.

【0005】ここで、電界効果トランジスタについて、
まずポリチオフェンを用いたものを例に説明する。図1
2にポリチオフェンを活性層に用いた従来のトランジス
タの断面図を示す。ここで、1は活性層となるポリチオ
フェン膜、2はソース電極となる金膜、3はドレイン電
極となる金膜、4はゲート絶縁膜となるシリコン酸化
膜、5はゲート電極兼基板であるn形シリコンウエハ、
6はシリコンウエハとオーミック接合を取るための電極
である。次に、このポリチオフェンを活性層に用いたト
ランジスタの製造方法について説明する。n形シリコン
ウエハ5の表面に熱酸化膜または自然酸化膜4を従来の
方法により形成し、この上に通常の光リソグラフィー
法、エッチング法によりソース電極2およびドレイン電
極3となる金膜のパターンを形成し、その電極上2、3
および電極間に活性層となるポリチオフェン膜1を電界
重合法により形成している。シリコンウエハとオーミッ
ク接合を取るための電極6は、ソース電極、ドレイン電
極及び活性層を形成したシリコン基板面の反対側の酸化
膜を剥離し、Ga−In合金を塗布することにより行っ
ている。従来の有機トランジスタの活性層の形成方法と
して、上記の電界重合法の他に、真空蒸着法、イオンク
ラスタービーム法(ICB法)、スピンコート法、ラン
グミュア・ブロジェット法(LB法)などが報告されて
いる。
Here, regarding the field effect transistor,
First, an example using polythiophene will be described. Figure 1
2 shows a cross-sectional view of a conventional transistor using polythiophene as an active layer. Here, 1 is a polythiophene film serving as an active layer, 2 is a gold film serving as a source electrode, 3 is a gold film serving as a drain electrode, 4 is a silicon oxide film serving as a gate insulating film, and 5 is a substrate also serving as a gate electrode. Shaped silicon wafer,
Reference numeral 6 is an electrode for making ohmic contact with the silicon wafer. Next, a method of manufacturing a transistor using this polythiophene as an active layer will be described. A thermal oxide film or a natural oxide film 4 is formed on the surface of an n-type silicon wafer 5 by a conventional method, and a gold film pattern to be the source electrode 2 and the drain electrode 3 is formed thereon by a conventional photolithography method or etching method. Formed and on that electrode a few
The polythiophene film 1 to be the active layer is formed between the electrodes by the electric field polymerization method. The electrode 6 for forming an ohmic contact with the silicon wafer is formed by removing the oxide film on the side opposite to the surface of the silicon substrate on which the source electrode, the drain electrode and the active layer are formed, and applying a Ga—In alloy. In addition to the above-mentioned electric field polymerization method, vacuum deposition method, ion cluster beam method (ICB method), spin coating method, Langmuir-Blodgett method (LB method), etc. have been reported as conventional methods for forming an active layer of an organic transistor. Has been done.

【0006】次に、電界効果トランジスタについて、オ
リゴチオフェンを用いたものを例に説明する。図13に
オリゴチオフェンを活性層に用いたトランジスタの断面
図を示す。ここで、1は活性層となるオリゴチオフェン
膜、2はソース電極となる金膜、3はドレイン電極とな
る金膜、4はゲート絶縁膜となるシリコン酸化膜、5は
ゲート電極兼基板であるn形シリコンウエハ、6はシリ
コンウエハとオーミック接合を取るための電極である。
このオリゴチオフェンを活性層に用いたトランジスタの
製造方法について説明する。n形シリコンウエハ5の表
面に熱酸化膜または自然酸化膜4を従来の方法により形
成し、この上に活性層となるオリゴチオフェン膜を真空
蒸着法で形成している。次に、この活性層の上に通常の
光リソグラフィー法、エッチング法によりソース電極2
およびドレイン電極3となる金膜のパターンを形成して
いる。シリコンウエハとオーミック接合を取るための電
極6は、ソース電極、ドレイン電極及び活性層を形成し
たシリコン基板面の反対側の酸化膜を剥離し、Ga−I
n合金を塗布することにより行っている。従来の有機ト
ランジスタは何れも、上記2つのうちのどちらかの方法
によって作製されている。
Next, a field effect transistor using oligothiophene will be described as an example. FIG. 13 shows a cross-sectional view of a transistor using oligothiophene as an active layer. Here, 1 is an oligothiophene film serving as an active layer, 2 is a gold film serving as a source electrode, 3 is a gold film serving as a drain electrode, 4 is a silicon oxide film serving as a gate insulating film, and 5 is a substrate also serving as a gate electrode. An n-type silicon wafer 6 is an electrode for making an ohmic contact with the silicon wafer.
A method for manufacturing a transistor using this oligothiophene as an active layer will be described. A thermal oxide film or a natural oxide film 4 is formed on the surface of the n-type silicon wafer 5 by a conventional method, and an oligothiophene film to be an active layer is formed thereon by a vacuum deposition method. Then, the source electrode 2 is formed on the active layer by the usual photolithography method and etching method.
And the pattern of the gold film which becomes the drain electrode 3 is formed. The electrode 6 for forming an ohmic contact with the silicon wafer is formed by removing the oxide film on the side opposite to the surface of the silicon substrate on which the source electrode, the drain electrode and the active layer are formed, and Ga-I
This is done by applying an n alloy. All conventional organic transistors are manufactured by either of the above two methods.

【0007】次に、ポリチオフェンを活性層に用いたト
ランジスタを例にその動作について説明する。ソース電
極2とドレイン電極3の間に電圧をかけると、ポリチオ
フェン膜1を通してソース電極2とドレイン電極3の間
に電流が流れる。この時、絶縁膜4によりポリチオフェ
ン膜1と隔てられたゲート電極となるシリコン板5に電
圧を印加すると、電界効果によってポリチオフェン膜1
の電導度を変えることができ、従って、ソース・ドレイ
ン電極2、3の電流を制御することができる。これは絶
縁膜4に近接するポリチオフェン膜1内の蓄積層の幅が
シリコン板5に印加する電圧によって変化し、実効的な
正のキャリアからなるチャネル断面積が変化するためで
あると考えられている。
Next, the operation of a transistor using polythiophene as an active layer will be described as an example. When a voltage is applied between the source electrode 2 and the drain electrode 3, a current flows between the source electrode 2 and the drain electrode 3 through the polythiophene film 1. At this time, when a voltage is applied to the silicon plate 5 serving as a gate electrode which is separated from the polythiophene film 1 by the insulating film 4, the polythiophene film 1 is formed by the electric field effect.
Of the source / drain electrodes 2 and 3 can be controlled. It is considered that this is because the width of the storage layer in the polythiophene film 1 adjacent to the insulating film 4 changes depending on the voltage applied to the silicon plate 5, and the channel cross-sectional area of effective positive carriers changes. There is.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電界効果ト
ランジスタのうち、ポリ(N−メチルピロール)および
ポリチオフェンを活性層として用いたものは、電解重合
法により作製され生産性に欠ける。また、金属フタロシ
アニン類またはオリゴチオフェンを活性層として用いた
ものは、真空蒸着法により作製され、大型の真空装置を
用い生産性に欠ける。一般に、電界効果トランジスタの
活性層となり得る有機材料はほとんどが溶剤に不溶であ
る。ところが、加工性に優れた溶剤に可溶な前駆体から
得られる導電性高分子材料として、例えばポリ(2、5
−チエニレンビニレン){刊行物(Polym.Com
mun.28巻、229頁、1987年、)}、ポリ
(p−フェニレンビニレン){刊行物(Polym.C
ommun.25巻、327頁、1984年}、ポリア
セチレン{刊行物(Synth.Met.14巻、24
5頁、1986年}等が報告されている。これら溶剤に
可溶な高分子は、成形性に富み、スピンコート法などの
簡単な方法で大面積基板上に薄膜を形成できることか
ら、生産性に優れている。ところが、これら材料を電界
効果トランジスタの活性層に用いるには、まず溶剤に可
溶な前駆体を薄膜化し、次に前駆体から導電性高分子
(半導体)に変換(活性化)する必要がある。この変換
処理(活性化処理)は、一般的に前駆体薄膜を加熱する
ことにより行われるが、加熱だけでは変換が効率よく進
行しないことが多い。通常、これら変換を促進させるた
めには化学的処理、より具体的には酸処理を行うことが
有効である。しかしながら、化学的処理を行った場合、
ソース電極、ドレイン電極またはゲート電極が好ましく
ない化学変化を起こすという課題があった。また、この
ような課題は、活性層である有機薄膜の電気特性を制御
するために用いられる化学的ドーピング処理を行う場合
にも生じ、化学的ドーピング処理によりソース電極、ド
レイン電極およびゲート電極が腐食するなど好ましくな
い化学変化を起こすことがあった。
Among the conventional field effect transistors described above, those using poly (N-methylpyrrole) and polythiophene as the active layer are produced by an electrolytic polymerization method and lack productivity. Further, those using metal phthalocyanines or oligothiophenes as the active layer are produced by a vacuum vapor deposition method and lack productivity with a large vacuum apparatus. In general, most organic materials that can be the active layer of a field effect transistor are insoluble in a solvent. However, as a conductive polymer material obtained from a solvent-soluble precursor having excellent processability, for example, poly (2,5,5)
-Thienylene vinylene) {publications (Polym. Com
mun. 28, p. 229, 1987)}, poly (p-phenylene vinylene) {publication (Polym. C
ommun. 25, p. 327, 1984}, polyacetylene {Publications (Synth. Met. 14: 24.
5 pages, 1986} etc. are reported. These solvent-soluble polymers have excellent moldability and can form a thin film on a large-area substrate by a simple method such as spin coating, and thus have excellent productivity. However, in order to use these materials for the active layer of a field effect transistor, it is necessary to first thin a solvent-soluble precursor and then convert (activate) the precursor into a conductive polymer (semiconductor). .. This conversion process (activation process) is generally performed by heating the precursor thin film, but the conversion often does not proceed efficiently by heating alone. Generally, it is effective to carry out chemical treatment, more specifically acid treatment, in order to accelerate these conversions. However, when chemically treated,
There has been a problem that the source electrode, the drain electrode or the gate electrode causes an undesired chemical change. Further, such a problem also occurs when performing a chemical doping process used to control the electrical characteristics of the organic thin film that is the active layer, and the source electrode, the drain electrode, and the gate electrode are corroded by the chemical doping process. It may cause unfavorable chemical changes.

【0009】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたもので、電極の変質を防止するとともに、生産性
に優れ、軽量で柔軟性に富む有機半導体薄膜を活性層と
して用いることのできる電界効果トランジスタの製造方
法を得ることを目的とするものである。
The present invention has been made to solve the above problems, and prevents deterioration of electrodes, and is an electric field in which an organic semiconductor thin film which is excellent in productivity, lightweight and rich in flexibility can be used as an active layer. The object is to obtain a method for manufacturing an effect transistor.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の電界効果トラン
ジスタの製造方法は、活性化処理により半導体となる有
機薄膜に活性化処理を施し有機半導体薄膜とする工程、
上記有機半導体薄膜にソース電極およびドレイン電極を
形成する工程、並びに上記ソース電極とドレイン電極間
の導電率を制御するように、ゲート電極を形成する工程
を施すものである。
A method of manufacturing a field effect transistor according to the present invention comprises a step of subjecting an organic thin film to be a semiconductor by activation to an organic semiconductor thin film,
A step of forming a source electrode and a drain electrode in the organic semiconductor thin film, and a step of forming a gate electrode so as to control the conductivity between the source electrode and the drain electrode are performed.

【0011】本発明の別の発明の電界効果トランジスタ
の製造方法は、端子を備えたゲート電極にゲート絶縁膜
を設ける工程、上記ゲート絶縁膜に活性化処理により半
導体となる有機薄膜を設ける工程、上記ゲート電極を保
護しながら上記有機薄膜を活性化処理し有機半導体薄膜
とした後上記ゲート電極の端子を露出させる工程、並び
に上記有機半導体薄膜にソース電極およびドレイン電極
を形成する工程を施すものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field effect transistor, which comprises a step of providing a gate insulating film on a gate electrode having a terminal, a step of providing an organic thin film to be a semiconductor by activation treatment on the gate insulating film, Performing a step of exposing the terminals of the gate electrode after activating the organic thin film to form an organic semiconductor thin film while protecting the gate electrode, and forming a source electrode and a drain electrode in the organic semiconductor thin film. is there.

【0012】[0012]

【作用】本発明において、有機薄膜を活性化処理により
有機半導体薄膜とする時、電極が活性化処理にさらされ
ないので、所期目的を達成することができる。
In the present invention, when the organic thin film is made into the organic semiconductor thin film by the activation treatment, the electrode is not exposed to the activation treatment, so that the intended purpose can be achieved.

【0013】[0013]

【実施例】図1は本発明の一実施例による電界効果トラ
ンジスタの断面図であり、ここで、1は活性層となる有
機半導体薄膜、2はソース電極、3はドレイン電極、4
はゲート絶縁膜、7はゲート電極、8は基板である。図
2(a)〜(e)は、本発明の一実施例の電界効果トラ
ンジスタの製造方法の工程図であり、11は活性化処理
により有機半導体となる有機薄膜ある。まず基板8上に
有機薄膜11を形成し{図2(a)}、この有機薄膜1
1に所望の活性化処理(化学処理および化学的ドーピン
グ処理)を施し、活性層として働く有機半導体薄膜1に
変換する{図2(b)}。その後、有機半導体薄膜1上
にソース電極およびドレイン電極2、3を形成し{図2
(c)}、次いでその上にゲート絶縁膜4を形成し{図
2(d)}、更にゲート電極7を形成する{図2
(e)}。この手順により、有機薄膜11に対して行わ
れる例えば化学処理および化学的ドーピング処理等の活
性化処理による、ソース電極2、ドレイン電極3および
ゲート電極7に対する影響が避けられる。
1 is a cross-sectional view of a field effect transistor according to an embodiment of the present invention, in which 1 is an organic semiconductor thin film serving as an active layer, 2 is a source electrode, 3 is a drain electrode, 4
Is a gate insulating film, 7 is a gate electrode, and 8 is a substrate. 2A to 2E are process diagrams of a method for manufacturing a field effect transistor according to an embodiment of the present invention, in which 11 is an organic thin film which becomes an organic semiconductor by activation treatment. First, the organic thin film 11 is formed on the substrate 8 (FIG. 2A), and the organic thin film 1 is formed.
1 is subjected to a desired activation treatment (chemical treatment and chemical doping treatment) to convert it into an organic semiconductor thin film 1 which serves as an active layer {FIG. 2 (b)}. After that, source and drain electrodes 2 and 3 are formed on the organic semiconductor thin film 1 (see FIG. 2).
(C)}, and then the gate insulating film 4 is formed thereon {FIG. 2 (d)}, and the gate electrode 7 is further formed {FIG. 2
(E)}. By this procedure, the influence on the source electrode 2, the drain electrode 3 and the gate electrode 7 due to the activation treatment such as the chemical treatment and the chemical doping treatment performed on the organic thin film 11 can be avoided.

【0014】図3は本発明の別の発明の一実施例による
電界効果トランジスタの断面図であり、ここで、1は活
性層となる有機半導体薄膜、2はソース電極、3はドレ
イン電極、4はゲート絶縁膜、7は端子を備えたゲート
電極、8は基板、11は活性化処理により有機半導体と
なる有機薄膜である。図4(a)〜(d)は、本発明の
別の発明の一実施例の電界効果トランジスタの製造方法
の工程図、図5(e)〜(f)は、本発明の別の発明の
一実施例の電界効果トランジスタの製造方法の工程図で
あり、図4(d)の後の工程を示し、9は保護膜であ
る。まず基板8上に端子を備えたゲート電極7を形成し
{図4(a)}、その上にゲート絶縁膜4を形成する
{図4(b)}。次いで、上記ゲート絶縁膜4上に活性
層として働く有機薄膜11を形成し{図4(c)}、ゲ
ート絶縁膜4で覆われていないゲート電極の露出部を保
護膜9で被覆する{図4(d)}。その後、有機薄膜1
1に対し所望の化学処理および化学的ドーピング処理を
施し有機半導体薄膜1とした{図5(a)}後、保護膜
9を除去して端子を露出させ、上記有機半導体薄膜1上
にソース電極2およびドレイン電極3を形成する。この
手順により、有機薄膜11に対して行われる化学処理お
よび化学的ドーピング処理の、ソース電極2、ドレイン
電極3およびゲート電極7に対する影響が避けられる。
FIG. 3 is a sectional view of a field effect transistor according to another embodiment of the present invention, in which 1 is an organic semiconductor thin film which becomes an active layer, 2 is a source electrode, 3 is a drain electrode, 4 Is a gate insulating film, 7 is a gate electrode having a terminal, 8 is a substrate, and 11 is an organic thin film which becomes an organic semiconductor by an activation treatment. 4 (a) to 4 (d) are process diagrams of a method for manufacturing a field effect transistor of another embodiment of the present invention, and FIGS. 5 (e) to 5 (f) are views of another invention of the present invention. FIG. 6 is a process chart of a method for manufacturing a field effect transistor of one embodiment, showing a process after FIG. 4D, and 9 is a protective film. First, the gate electrode 7 having terminals is formed on the substrate 8 {FIG. 4A}, and the gate insulating film 4 is formed thereon {FIG. 4B}. Next, an organic thin film 11 serving as an active layer is formed on the gate insulating film 4 {FIG. 4 (c)}, and the exposed portion of the gate electrode not covered with the gate insulating film 4 is covered with the protective film 9 {FIG. 4 (d)}. After that, organic thin film 1
1 is subjected to desired chemical treatment and chemical doping treatment to form an organic semiconductor thin film 1 (FIG. 5 (a)), the protective film 9 is removed to expose the terminal, and the source electrode is formed on the organic semiconductor thin film 1. 2 and the drain electrode 3 are formed. By this procedure, the influence of the chemical treatment and the chemical doping treatment performed on the organic thin film 11 on the source electrode 2, the drain electrode 3 and the gate electrode 7 can be avoided.

【0015】図6(a)〜(d)は、本発明の別の発明
の他の実施例の電界効果トランジスタの製造方法の工程
図、図7(e)〜(f)は、本発明の別の発明の他の実
施例の電界効果トランジスタの製造方法の工程図であ
り、図6(d)の後の工程を示す。まず基板8上にゲー
ト電極7を形成し{図6(a)}、その上にゲート絶縁
膜4を形成する{図6(b)}。次いで、上記ゲート絶
縁膜4上に有機薄膜11を形成する{図6(c)}。そ
の後、有機薄膜11に対し所望の化学処理および化学的
ドーピング処理を施し、有機半導体薄膜1とした{図6
(d)}。上記処理終了後、ゲート電極端子部上のゲー
ト絶縁膜を除去し、有機半導体薄膜1上にソース電極お
よびドレイン電極2、3を形成する。この手順により、
有機薄膜11に対して行われる化学処理および化学的ド
ーピング処理の、ソース電極、ドレイン電極およびゲー
ト電極2、3、7に対する影響が避けられる。
6 (a) to 6 (d) are process diagrams of a method for manufacturing a field effect transistor of another embodiment of the present invention, and FIGS. 7 (e) to 7 (f) are views of the present invention. FIG. 7D is a process diagram of a method of manufacturing a field effect transistor according to another embodiment of another invention, which shows a process following that shown in FIG. First, the gate electrode 7 is formed on the substrate 8 {FIG. 6 (a)}, and the gate insulating film 4 is formed thereon {FIG. 6 (b)}. Then, the organic thin film 11 is formed on the gate insulating film 4 {FIG. 6C}. Thereafter, the organic thin film 11 is subjected to desired chemical treatment and chemical doping treatment to obtain the organic semiconductor thin film 1 {FIG.
(D)}. After the above process is completed, the gate insulating film on the gate electrode terminal portion is removed, and the source electrode and the drain electrode 2, 3 are formed on the organic semiconductor thin film 1. By this procedure,
The influence of the chemical treatment and the chemical doping treatment performed on the organic thin film 11 on the source electrode, the drain electrode and the gate electrodes 2, 3 and 7 can be avoided.

【0016】本発明に係わるゲート電極としては、金、
白金、クロム、パラジウム、アルミニウム、インジウ
ム、モリブデン、低抵抗ポリシリコン、低抵抗アモルフ
ァスシリコン等の金属や錫酸化物、酸化インジウムおよ
びインジウム・錫酸化物(ITO)等を用いるのが一般
的であるが、もちろんこれらの材料に限られるわけでは
なく、また、これらの材料を2種以上使用しても差し支
えない。ここで、金属膜を設ける方法としては蒸着、ス
パッタリング、メッキ、各種CVD成長の方法がある。
又、使用目的に応じて、ゲート電極7と基板8を兼ね、
シリコンウエハー、ステンレス板、銅版等の導電性の板
を用いることも可能である。
As the gate electrode according to the present invention, gold,
Although metals such as platinum, chromium, palladium, aluminum, indium, molybdenum, low resistance polysilicon and low resistance amorphous silicon, tin oxide, indium oxide and indium tin oxide (ITO) are generally used. Of course, it is not limited to these materials, and two or more kinds of these materials may be used. Here, as a method for providing the metal film, there are vapor deposition, sputtering, plating, and various CVD growth methods.
In addition, depending on the purpose of use, it may serve as the gate electrode 7 and the substrate 8,
It is also possible to use a conductive plate such as a silicon wafer, a stainless plate, or a copper plate.

【0017】本発明に係わる絶縁膜4としては、絶縁性
のものであれば無機、有機の何れの材料でも使用可能で
あり、一般的には酸化シリコン、窒化シリコン、酸化ア
ルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、ポリエチ
レン、ポリエステル、ポリイミド、ポリフェニレンスル
フィド、ポリパラキシレン、ポリアクリロニトリルおよ
び各種絶縁性LB膜等が用いられ、これらの材料を2つ
以上併せて用いてもよい。特に、上記本発明の別の発明
の他の実施例に示したゲート絶縁膜で保護膜の役割を兼
ねるには、上記無機酸化物および窒化物が好ましい。こ
れらの絶縁膜の作製法としては特に制限はなく、例えば
CVD法、プラズマCVD法、プラズマ重合法、蒸着
法、スピンコーティング法、ディッピング法、クラスタ
イオンビーム蒸着法およびLB法などが挙げられ、何れ
も使用可能である。また、シリコンウエハーをゲート電
極7と基板8を兼ねて用いる場合には、絶縁膜4として
はシリコンの熱酸化法等によって得られる酸化シリコン
膜が好適である。
The insulating film 4 according to the present invention may be made of any inorganic or organic material as long as it has an insulating property. Generally, silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, aluminum nitride, or oxide is used. Titanium, polyethylene, polyester, polyimide, polyphenylene sulfide, polyparaxylene, polyacrylonitrile, various insulating LB films and the like are used, and two or more of these materials may be used in combination. In particular, the above inorganic oxides and nitrides are preferable in order to serve also as a protective film in the gate insulating film shown in the other embodiment of the present invention. The method for forming these insulating films is not particularly limited, and examples thereof include a CVD method, a plasma CVD method, a plasma polymerization method, a vapor deposition method, a spin coating method, a dipping method, a cluster ion beam vapor deposition method, and an LB method. Can also be used. When a silicon wafer is used also as the gate electrode 7 and the substrate 8, a silicon oxide film obtained by a thermal oxidation method of silicon or the like is suitable as the insulating film 4.

【0018】本発明に係わる例えば化学的処理および化
学的ドーピング処理等の活性化処理により有機半導体と
なる有機薄膜としては、薄膜形成後に化学的処理を行う
ことにより半導体的性質を有し活性層として有効に働く
もの、および化学的ドーピング処理により半導体的特性
を有し活性層として有効に働くものであればなんでもよ
い。薄膜形成後に化学的処理を行うことにより活性層と
して有効に働くものとして、例えばポリアセチレン、ポ
リ(2、5−チエニレンビニレン)、ポリ(2、5−チ
エニレンビニレン)誘導体、ポリ(2、5−フリレンビ
ニレン)、ポリ(2、5−フリレンビニレン)誘導体、
ポリ(2、5−フェニレンビニレン)、ポリ(2、5−
フェニレンビニレン)誘導体等の溶剤に可溶な前駆体薄
膜から化学的に変換することにより得られるπ−共役系
高分子や、ポリアニリン、ポリ(N−置換アニリン)、
ポリ(2−置換アニリン)、ポリ(3−置換アニリ
ン)、ポリ(2,3−二置換アニリン)等の化学的に変
換することにより所望の構造とすることができるポリア
ニリン類や、これら2種類以上の共重合体およびそれら
の両親媒性誘導体等のπ−共役系高分子が使用できる。
ここで、これら高分子の繰り返し単位数には制限がな
く、繰り返し単位数4以上のオリゴマーも使用できる。
なお、上記溶剤に可溶な前駆体薄膜から化学的に変換す
ることにより得られるπ−共役系高分子は、熱処理によ
っても変換される場合があるが、化学的処理または化学
的処理と熱処理の併用により変換効率を高めることが可
能である。上記π−共役系高分子の中でも、トランジス
タ特性およびその安定性から、特にポリ(2、5−チエ
ニレンビニレン)、ポリ(2、5−チエニレンビニレ
ン)誘導体、ポリ(2、5−フリレンビニレン)、ポリ
(2、5−フリレンビニレン)誘導体、ポリ(2、5−
フェニレンビニレン)、ポリ(2、5−フェニレンビニ
レン)誘導体等が好ましい。化学式(1)にポリアリレ
ンビニレンの
The organic thin film which becomes an organic semiconductor by activation treatment such as chemical treatment and chemical doping treatment according to the present invention has a semiconducting property by performing chemical treatment after thin film formation and has an active layer. Any material that works effectively and that has semiconductor characteristics by chemical doping treatment and works effectively as an active layer may be used. Examples of materials that effectively act as an active layer by performing a chemical treatment after forming a thin film include polyacetylene, poly (2,5-thienylenevinylene), poly (2,5-thienylenevinylene) derivatives, poly (2,5 -Furylene vinylene), poly (2,5-furylene vinylene) derivative,
Poly (2,5-phenylene vinylene), poly (2,5-
A π-conjugated polymer obtained by chemically converting a precursor thin film soluble in a solvent such as phenylene vinylene) derivative, polyaniline, poly (N-substituted aniline),
Poly (2-substituted aniline), poly (3-substituted aniline), poly (2,3-disubstituted aniline), and the like, polyanilines capable of having a desired structure by chemical conversion, and these two types Π-Conjugated polymers such as the above copolymers and amphipathic derivatives thereof can be used.
Here, the number of repeating units of these polymers is not limited, and an oligomer having 4 or more repeating units can also be used.
The π-conjugated polymer obtained by chemically converting from the solvent-soluble precursor thin film may be converted by heat treatment as well. It is possible to increase the conversion efficiency by using them together. Among the above-mentioned π-conjugated polymers, poly (2,5-thienylenevinylene), poly (2,5-thienylenevinylene) derivatives, poly (2,5-furylene) are particularly preferable in view of transistor characteristics and stability thereof. Vinylene), poly (2,5-furylenevinylene) derivative, poly (2,5-)
Phenylene vinylene), poly (2,5-phenylene vinylene) derivative and the like are preferable. In the chemical formula (1), polyarylene vinylene

【0019】[0019]

【化1】 [Chemical 1]

【0020】化学構造式を示す。化学的ドーピング処理
により、その有機薄膜の電気的物性を制御することによ
り活性層として有効に働くものとして、例えばポルフィ
リン類、金属ポルフィリン類、フタロシアニン類、金属
フタロシアニン類、メロシアニン等の低分子有機半導体
や、テトラチアフルバレン(TTF)、テトラシアノキ
ノジメタン(TCNQ)、およびその錯体(TTF−T
CNQ)で代表される各種低分子や、高分子の電荷移動
錯体も用いることができ、これらの化合物を2種類以上
組み合わせて用いてもよい。更に、例えばポリアセチレ
ン、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−ニ置換ピロー
ル)、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、ポリイソチアナフテン、ポリ(p−フェニレンビ
ニレン)、ポリ(p−フェニレンビニレン)誘導体、ポ
リ(2、5−チエニレンビニレン)、ポリ(2、5−チ
エニレンビニレン)誘導体、ポリ(2、5−フリレンビ
ニレン)、ポリ(2、5−フリレンビニレン)誘導体、
ポリアニリン、ポリ(N−置換アニリン)、ポリ(2−
置換アニリン)、ポリ(3−置換アニリン)、ポリ
(2,3−二置換アニリン)、ポリジアセチレン類、ポ
リアズレン、ポリピレン、ポリカルバゾール、ポリ(N
−置換カルバゾール)、ポリセレノフェン、ポリフラ
ン、ポリベンゾフラン、ポリパラフェニレン、ポリパラ
フェニレンビニレン、ポリインドール、ポリピリダジ
ン、ポリアセンおよびグラファイト状高分子等、並びに
これら2種類以上の共重合体及びそれらの両親媒性誘導
体等のπ−共役系高分子が使用できる。ここで、これら
高分子の繰り返し単位数には制限がなく、繰り返し単位
数4以上のオリゴマーも使用できる。
The chemical structural formula is shown below. By chemical doping treatment, as an active layer effectively controlling the electrical properties of the organic thin film, for example, porphyrins, metalloporphyrins, phthalocyanines, metal phthalocyanines, low molecular weight organic semiconductors such as merocyanine and , Tetrathiafulvalene (TTF), tetracyanoquinodimethane (TCNQ), and their complexes (TTF-T
Various low molecular weight compounds represented by CNQ) and high molecular weight charge transfer complexes can also be used, and two or more kinds of these compounds may be used in combination. Furthermore, for example, polyacetylene, polypyrrole, poly (N-substituted pyrrole), poly (3-substituted pyrrole), poly (3,4-disubstituted pyrrole), polythiophene, poly (3-substituted thiophene),
Poly (3,4-disubstituted thiophene), polybenzothiophene, polyisothianaphthene, poly (p-phenylene vinylene), poly (p-phenylene vinylene) derivative, poly (2,5-thienylene vinylene), poly ( 2,5-thienylene vinylene) derivative, poly (2,5-furylene vinylene), poly (2,5-furylene vinylene) derivative,
Polyaniline, poly (N-substituted aniline), poly (2-
Substituted aniline), poly (3-substituted aniline), poly (2,3-disubstituted aniline), polydiacetylenes, polyazulene, polypyrene, polycarbazole, poly (N
-Substituted carbazole), polyselenophene, polyfuran, polybenzofuran, polyparaphenylene, polyparaphenylenevinylene, polyindole, polypyridazine, polyacene and graphitic polymers, and copolymers of two or more kinds thereof and their parents. A π-conjugated polymer such as a medium derivative can be used. Here, the number of repeating units of these polymers is not limited, and an oligomer having 4 or more repeating units can also be used.

【0021】これら有機薄膜の作製法としては、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、スピンコート法、キャ
スト法、ディッピング法、ロールコート法、バーコート
法およびLB法等が挙げられ、材料に応じて使用でき
る。ただし、この中で生産性の点で、簡単に薄膜が形成
できるスピンコート法、キャスト法、ディッピング法、
ロールコート法、バーコート法等が好まれる。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3000オン
グストローム以下が好ましい。薄膜形成後に化学的処理
を行うことにより活性層として有効に働く有機薄膜も、
しばしばドーピング処理によりその電気特性が制御され
るが、他の素子構成部を化学的に変質させない限り、
(1)気相からのドーピング、(2)液相からのドーピ
ング、(3)電気化学的ドーピング、(4)光開始ドー
ピング等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 methods for producing these organic thin films, vacuum vapor deposition method, molecular beam epitaxial growth method, ion cluster beam method, low energy ion beam method, ion plating method, CVD method, sputtering method, plasma polymerization method, electrolytic polymerization method , A chemical polymerization method, a spin coating method, a casting method, a dipping method, a roll coating method, a bar coating method, an LB method and the like, and they can be used depending on the material. However, among these, in terms of productivity, a spin coating method, a casting method, a dipping method, which can easily form a thin film,
A roll coat method, a bar coat method, etc. are preferred. The thickness of the thin film made of these organic semiconductors is not particularly limited, but the characteristics of the obtained transistor are often greatly influenced by the thickness of the active layer made of an organic semiconductor. Although it varies depending on the semiconductor, it is generally preferably 3000 angstroms or less. An organic thin film that works effectively as an active layer by chemical treatment after thin film formation
The electrical properties are often controlled by the doping process, but unless other components are chemically altered,
(1) doping from the gas phase, (2) doping from the liquid phase, (3) electrochemical doping, (4) chemical doping such as photoinitiated doping and publications {industrial materials, Vol. 34, No. 4 , 55, 1986}, any of the physical doping methods such as ion implantation may be used.

【0022】本発明の別の発明に係わる有機薄膜を活性
化処理する工程におけるゲート電極の保護は、ゲート電
極がゲート絶縁膜を設ける時に同時にゲート絶縁膜で被
覆されている時(図6、図7)は必要ないが、ゲート電
極の一部が露出している場合、その露出部に化学的処理
および化学的ドーピング処理に対し耐性があり、電極を
有効に保護する保護膜を設ける必要がある。保護膜とし
ては、例えば通常のノボラック系、クロル化ポリスチレ
ン系、PMMA系、ポリビニルフェノール系等のレジス
ト材料が挙げられる。
The protection of the gate electrode in the step of activating the organic thin film according to another invention of the present invention is carried out when the gate electrode is coated with the gate insulating film at the same time when the gate insulating film is provided (FIG. 6, FIG. 7) is not necessary, but when a part of the gate electrode is exposed, the exposed part needs to be provided with a protective film that is resistant to chemical treatment and chemical doping treatment and that effectively protects the electrode. .. Examples of the protective film include ordinary novolac-based, chlorinated polystyrene-based, PMMA-based, polyvinylphenol-based resist materials and the like.

【0023】本発明に係わる基板には絶縁性の材料であ
ればいずれも使用可能であり、具体的には、ガラス、ア
ルミナ焼結体やポリイミドフィルム、ポリエステルフィ
ルム、ポリエチレンフィルム、ポリフェニレンスルフィ
ド膜、ポリパラキシレン膜などの各種絶縁性プラスチッ
クなどが使用可能である。以下に、さらに具体的な実施
例を述べるが、もちろんこれをもって本発明を限定する
ものではない。
Any insulating material can be used for the substrate according to the present invention. Specifically, glass, alumina sintered body, polyimide film, polyester film, polyethylene film, polyphenylene sulfide film, poly Various insulating plastics such as paraxylene film can be used. Hereinafter, more specific examples will be described, but of course this does not limit the present invention.

【0024】実施例1.基板である直径2インチ,厚さ
0.7mmの無アルカリガラスウエハー上に、化学式
(2)の構造式で表される
Example 1. It is represented by the structural formula (2) on a non-alkali glass wafer having a diameter of 2 inches and a thickness of 0.7 mm, which is a substrate.

【0025】[0025]

【化2】 [Chemical 2]

【0026】ポリ(2,5−チエニレンビニレン)の前
駆体ポリマーの2wt%ジメチルホルムアミド溶液を上
記素子基板上にスピンコートし有機薄膜を得た。スピン
コートは、回転数:4000rpm、回転時間:60
秒、雰囲気温度:60℃にて空気中で行った。このよう
にして形成した前駆体ポリマーからなる薄膜に対し、十
分乾燥後、赤外線ゴールドイメージ炉を用い、塩化水素
ガスを含む窒素気流下で200℃にて60分間、加熱す
ることにより化学処理を施し活性層となる有機半導体薄
膜を得た。塩化水素ガス供給は、ガス洗浄瓶中の塩酸試
薬原液上に窒素ガスを流し込み、このガス洗浄瓶から流
出する塩化水素ガスを含む窒素ガスを濃硫酸ならびに塩
化カルシウム乾燥管で乾燥させ、イメージ炉内に流入す
ることにより行った。上記加熱処理後、ポリ(2,5−
チエニレンビニレン)の前駆体ポリマーは、化学式
(3)の構造式で表される
A 2 wt% dimethylformamide solution of a precursor polymer of poly (2,5-thienylenevinylene) was spin-coated on the element substrate to obtain an organic thin film. Spin coating, rotation speed: 4000 rpm, rotation time: 60
Sec., Atmospheric temperature: 60 ° C., in air. The thin film made of the precursor polymer thus formed was sufficiently dried and then subjected to a chemical treatment by heating at 200 ° C. for 60 minutes under a nitrogen stream containing hydrogen chloride gas using an infrared gold image furnace. The organic semiconductor thin film used as an active layer was obtained. To supply hydrogen chloride gas, pour nitrogen gas over the hydrochloric acid reagent stock solution in the gas cleaning bottle, dry the nitrogen gas containing hydrogen chloride gas flowing out of this gas cleaning bottle with concentrated sulfuric acid and a calcium chloride drying tube, and then in the image furnace. It was done by flowing into. After the above heat treatment, poly (2,5-
The precursor polymer of thienylene vinylene) is represented by the structural formula (3).

【0027】[0027]

【化3】 [Chemical 3]

【0028】ポリ(2,5−チエニレンビニレン)に変
換され、光沢を有する褐色の極めて均質な膜となった。
この前駆体ポリマーからポリ(2,5−チエニレンビニ
レン)への変換は、図8に示された本発明の一実施例に
係わる化学処理により得られた有機半導体膜の赤外線吸
収スペクトルに見られる。即ち、前駆体ポリマーの側鎖
エーテル結合に基づく1100cm-1のC−O−C伸縮
振動の吸収が消失し、ポリ(2,5−チエニレンビニレ
ン)のビニレン結合に基づく1590cm-1のトランス
ビンレンC−H面外変角振動の吸収が現れることにより
確認された。図9に、熱処理のみ施した上記有機薄膜の
赤外線吸収スペクトルを比較のために示す。さらに、上
記前駆体ポリマーからポリ(2,5−チエニレンビニレ
ン)への変換は、電子スペクトルに見られ、上記加熱処
理後およそ530nmに極大を持つπ−π*に基づく吸
収が出現し、一重結合と二重結合の繰り返しによるπ−
共役結合が形成していることからも確認された。次い
で、この有機半導体膜のポリ(2,5−チエニレンビニ
レン)膜上に、通常の蒸着法、光リソグラフィー法およ
びエッチング法を用いて厚さ1000オングストローム
のインジウム・錫酸化物(ITO)薄膜パターンを形成
した。その上に通常の蒸着法ならびにマスク法を用いて
厚さ5000オングストロームのSiOX絶縁膜を形成
した。さらに、その上に、通常の蒸着法および光リソグ
ラフィー法およびエッチング法を用いて厚さ1000オ
ングストロームのクロム薄膜パターンを形成し本発明の
一実施例による電界効果トランジスタを得た。この様に
して得られたトランジスタは絶縁ゲート電界効果トラン
ジスタで構成され、図1に示される断面となる。この場
合、1は活性層となるPTV膜、2はソース電極となる
ITO膜、3はドレイン電極となるITO膜、4はゲー
ト絶縁膜となるSiO2蒸着膜、7はゲート電極である
クロム膜、8はガラスウエハ素子基板である。ここで、
ポリ(2,5−チエニレンビニレン)は何らドーピング
処理を施さなくても半導体特性を示し、トランジスタの
活性層として働く。上記トランジスタのチャネル幅
(W)、チャネル長(L)はそれぞれ2mm、2.5μ
mである。図10は本発明の一実施例によるトランジス
タと従来のトランジスタを比較する電気特性図であり、
横軸はトランジスタのゲート電圧(VG)、縦軸はチャ
ネル電流(ID)で、ソース・ドレイン電圧VDS=−2
0vでの静特性を示している。図中、Aは本発明の一実
施例によるトランジスタの電気特性である。
It was converted to poly (2,5-thienylene vinylene) to give a glossy brown very homogeneous film.
The conversion of this precursor polymer into poly (2,5-thienylene vinylene) is seen in the infrared absorption spectrum of the organic semiconductor film obtained by the chemical treatment according to the embodiment of the present invention shown in FIG. .. That is, the absorption of C—O—C stretching vibration of 1100 cm −1 based on the side chain ether bond of the precursor polymer disappears, and the transbin of 1590 cm −1 based on the vinylene bond of poly (2,5-thienylene vinylene) disappears. This was confirmed by the appearance of absorption of out-of-plane bending vibration of Len C-H. FIG. 9 shows, for comparison, the infrared absorption spectrum of the above organic thin film that was subjected only to heat treatment. Further, the conversion of the precursor polymer into poly (2,5-thienylene vinylene) is seen in the electronic spectrum, and after the heat treatment, absorption based on π-π * having a maximum at about 530 nm appears, resulting in a single Π − due to repeating bonds and double bonds
It was also confirmed from the fact that a conjugated bond was formed. Then, an indium tin oxide (ITO) thin film pattern having a thickness of 1000 angstrom was formed on the poly (2,5-thienylene vinylene) film of the organic semiconductor film by using a usual vapor deposition method, photolithography method and etching method. Formed. An SiO x insulating film having a thickness of 5000 angstrom was formed thereon by using a usual vapor deposition method and a mask method. Further, a chrome thin film pattern having a thickness of 1000 angstrom was formed thereon by the usual vapor deposition method, photolithography method and etching method to obtain a field effect transistor according to an embodiment of the present invention. The transistor thus obtained is composed of an insulated gate field effect transistor and has the cross section shown in FIG. In this case, 1 is a PTV film serving as an active layer, 2 is an ITO film serving as a source electrode, 3 is an ITO film serving as a drain electrode, 4 is a SiO 2 vapor deposition film serving as a gate insulating film, and 7 is a chromium film serving as a gate electrode. , 8 are glass wafer element substrates. here,
Poly (2,5-thienylene vinylene) exhibits semiconductor characteristics without any doping treatment and acts as an active layer of a transistor. The channel width (W) and channel length (L) of the above transistor are 2 mm and 2.5 μ, respectively.
m. FIG. 10 is an electrical characteristic diagram comparing a transistor according to an embodiment of the present invention with a conventional transistor,
The horizontal axis represents the gate voltage of the transistor (V G), with the vertical axis channel current (I D), the source-drain voltage V DS = -2
The static characteristics at 0v are shown. In the figure, A is the electrical characteristics of the transistor according to one embodiment of the present invention.

【0029】比較例1.実施例1において、有機薄膜に
化学的処理を施さない他は実施例1と同様にしてトラン
ジスタを得、実施例1と同様にしてその電気特性を測定
した。図10中Cにその電気特性を示す。
Comparative Example 1. A transistor was obtained in the same manner as in Example 1 except that the organic thin film was not chemically treated, and its electrical characteristics were measured in the same manner as in Example 1. The electric characteristics are shown by C in FIG.

【0030】図10により、電極を損なうことなく化学
的処理を行なうことにより得られた有機半導体薄膜を活
性層とする、実施例1で得られた電界効果トランジスタ
は従来よりおよそ一桁ON電流を増加できることが判
る。キャリア移動度はおよそ1×10-1cm2/V・s
ecと求められた。
As shown in FIG. 10, the field-effect transistor obtained in Example 1, which uses an organic semiconductor thin film obtained by chemical treatment without damaging the electrodes as an active layer, has an ON current of about one digit as compared with the conventional one. You can see that you can increase. Carrier mobility is approximately 1 × 10 -1 cm 2 / V · s
ec was required.

【0031】実施例2.基板である直径2インチ,厚さ
0.7mmの無アルカリガラスウエハー上に、通常の蒸
着法、光リソグラフィー法ならびにエッチング法を用い
て厚さ1000オングストロームのクロムパターンを形
成した。その上に通常の蒸着法およびマスク法を用いて
厚さ5000オングストロームのSiOX絶縁膜を形成
した。実施例1と同様に、化学式(1)で表されるポリ
(2,5−チエニレンビニレン)の前駆体ポリマーの2
wt%ジメチルホルムアミド溶液を上記素子基板上にス
ピンコートした。スピンコートは、回転数:4000r
pm、回転時間:60秒、雰囲気温度:60℃にて空気
中で行った。電極取り出し部のような、絶縁膜に覆われ
ていないクロム電極露出部上に、クロム電極の保護膜と
して通常のノボラック系ポジ型レジストデあるAZ13
50を、1.5μmの厚さで被覆した。
Example 2. A chrome pattern having a thickness of 1000 Å was formed on a non-alkali glass wafer having a diameter of 2 inches and a thickness of 0.7 mm, which is a substrate, by using a usual vapor deposition method, photolithography method and etching method. An SiO x insulating film having a thickness of 5000 angstrom was formed thereon by using a usual vapor deposition method and a mask method. As in Example 1, 2 of the precursor polymer of poly (2,5-thienylenevinylene) represented by the chemical formula (1) was used.
A wt% dimethylformamide solution was spin-coated on the element substrate. Spin coating speed: 4000r
pm, rotation time: 60 seconds, ambient temperature: 60 ° C. in air. On the exposed portion of the chromium electrode which is not covered with the insulating film, such as the electrode lead-out portion, there is a normal novolac-based positive resist film AZ13 as a protective film for the chromium electrode.
50 was coated to a thickness of 1.5 μm.

【0032】このようにして形成した前駆体ポリマーか
らなる有機薄膜に対し、十分乾燥後、赤外線ゴールドイ
メージ炉を用い、塩化水素ガスを含む窒素気流下で20
0℃にて60分間、加熱することにより化学処理を施し
有機半導体薄膜を得た。塩化水素ガス供給は、ガス洗浄
瓶中の塩酸試薬原液上に窒素ガスを流し込み、このガス
洗浄瓶から流出する塩化水素ガスを含む窒素ガスを濃硫
酸および塩化カルシウム乾燥管で乾燥させ、イメージ炉
内に流入することにより行った。実施例1と同様、上記
加熱処理後、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)の前
駆体ポリマーは、化学式(2)で表されるポリ(2,5
−チエニレンビニレン)に変換され、光沢を有する褐色
の極めて均質な膜となった。
The organic thin film made of the precursor polymer thus formed was sufficiently dried and then subjected to an infrared gold image furnace under a nitrogen stream containing hydrogen chloride gas for 20 minutes.
A chemical treatment was carried out by heating at 0 ° C. for 60 minutes to obtain an organic semiconductor thin film. To supply hydrogen chloride gas, pour nitrogen gas onto the hydrochloric acid reagent stock solution in the gas cleaning bottle, dry the nitrogen gas containing hydrogen chloride gas flowing out from this gas cleaning bottle with concentrated sulfuric acid and a calcium chloride drying tube, and then in the image furnace. It was done by flowing into. Similar to Example 1, after the heat treatment, the precursor polymer of poly (2,5-thienylenevinylene) was poly (2,5) represented by the chemical formula (2).
-Thienylene vinylene) resulting in a glossy brown very homogeneous film.

【0033】この前駆体ポリマーからポリ(2,5−チ
エニレンビニレン)への変換は、化学処理後の膜の赤外
線吸収スペクトルにおいて、前駆体ポリマーの側鎖エー
テル結合に基づく1100cm-1のC−O−C伸縮振動
の吸収が消失し、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)
のビニレン結合に基づく1590cm-1のトランスビン
レンC−H面外変角振動の吸収が現れることにより確認
された。また、上記前駆体ポリマーからポリ(2,5−
チエニレンビニレン)への変換は、電子スペクトルにお
いて、上記加熱処理後およそ530nmに極大を持つπ
−π*に基づく吸収が出現し、一重結合と二重結合の繰
り返しによるπ−共役結合が形成していることからも確
認された。
The conversion of this precursor polymer into poly (2,5-thienylenevinylene) was carried out in the infrared absorption spectrum of the film after chemical treatment by C-at 1100 cm -1 based on the side chain ether bond of the precursor polymer. Absorption of OC stretching vibration disappeared, and poly (2,5-thienylene vinylene)
It was confirmed by the absorption of the transbinlen C—H out-of-plane bending vibration at 1590 cm −1 based on the vinylene bond of 1 . In addition, poly (2,5-
Thienylene vinylene) is converted into π having a maximum at about 530 nm in the electronic spectrum after the above heat treatment.
This was also confirmed by the appearance of absorption based on −π * and the formation of a π-conjugated bond by repeating single and double bonds.

【0034】次いで、上記電極取り出し部等の絶縁膜に
覆われていない電極上の、ノボラック系ポジ型レジスト
デあるAZ1350をアセトンで除去した。その後ポリ
(2,5−チエニレンビニレン)膜上に、通常の蒸着法
を用いて厚さ300オングストロームのクロム薄膜を形
成し、引き続きその上に厚さ700オングストロームの
金薄膜を形成した。ここで、下地のクロムは金電極とポ
リ(2,5−チエニレンビニレン)膜との密着性を向上
させる目的で使用した。次に、このクロムを下地とする
金電極を通常の光リソグラフィー法およびエッチング法
で目的の形状にパターニングし、本発明の別の発明の一
実施例による電界効果トランジスタを得た。この様にし
て得られたトランジスタは絶縁ゲート電界効果トランジ
スタで構成され、図3に示される断面となる。ここで、
1は活性層となるPTV膜、2はソース電極となる金
膜、3はドレイン電極となる金膜、4はゲート絶縁膜と
なるSiO2蒸着膜、7はゲート電極であるクロム膜、
8はガラスウエハ素子基板である。ここで、ポリ(2,
5−チエニレンビニレン)は何らドーピング処理を施さ
なくても半導体特性を示し、トランジスタの活性層とし
て働く。上記トランジスタのチャネル幅(W)、チャネ
ル長(L)はそれぞれ2mm、2.5μmである。図1
0中、Bに、得られたトランジスタの電気特性を示す。
それによると、実施例1と同様な特性が得られ、電極を
損なうことなく化学的処理を行なうことにより得られた
有機半導体薄膜を活性層とすることにより、従来よりお
よそ一桁ON電流を増加できることが判る。キャリア移
動度はおよそ1×10-1cm2/V・secと求められ
た。
Next, AZ1350, which is a novolac-based positive resist, on the electrode not covered with the insulating film such as the electrode extraction portion was removed with acetone. After that, a 300 angstrom thick chromium thin film was formed on the poly (2,5-thienylene vinylene) film by a conventional vapor deposition method, and subsequently a 700 angstrom thick gold thin film was formed thereon. Here, the underlying chromium was used for the purpose of improving the adhesion between the gold electrode and the poly (2,5-thienylene vinylene) film. Next, this gold electrode having chromium as a base was patterned into a desired shape by a usual photolithography method and etching method to obtain a field effect transistor according to another embodiment of the present invention. The transistor thus obtained is composed of an insulated gate field effect transistor and has a cross section shown in FIG. here,
1 is a PTV film which will be an active layer, 2 is a gold film which will be a source electrode, 3 is a gold film which will be a drain electrode, 4 is a SiO 2 vapor deposition film which will be a gate insulating film, 7 is a chromium film which is a gate electrode,
8 is a glass wafer element substrate. Where poly (2,
5-thienylene vinylene) exhibits semiconductor characteristics without any doping treatment and acts as an active layer of a transistor. The channel width (W) and the channel length (L) of the above transistor are 2 mm and 2.5 μm, respectively. Figure 1
In 0, B shows electrical characteristics of the obtained transistor.
According to this, the same characteristics as in Example 1 were obtained, and by using the organic semiconductor thin film obtained by performing the chemical treatment without damaging the electrode as the active layer, the ON current was increased by about one digit compared with the conventional one. I know what I can do. The carrier mobility was determined to be approximately 1 × 10 −1 cm 2 / V · sec.

【0035】実施例3.基板である直径2インチ,厚さ
0.7mmの無アルカリガラスウエハー上に、ポリ(3
−ヘキシルチオフェン)の5wt%クロロホルム溶液を
上記素子基板上にスピンコートし有機薄膜を得た。スピ
ンコートは、回転数:4000rpm、回転時間:60
秒、雰囲気温度:20℃、窒素雰囲気中で行った。この
ようにして形成した有機薄膜を十分乾燥後、塩化水素ガ
スを含む窒素気流下で化学ドーピング処理を施し、有機
半導体薄膜を得た。塩化水素ガス供給は、ガス洗浄瓶中
の塩酸試薬原液上に窒素ガスを流し込み、このガス洗浄
瓶から流出する塩化水素ガスを含む窒素ガスを濃硫酸な
らびに塩化カルシウム乾燥管で乾燥させ、グローボック
ス内に流入することにより行った。このドーピング処理
により電気伝導度が10-8S/cmから10-6S/cm
に増加した。
Example 3. On a non-alkali glass wafer having a diameter of 2 inches and a thickness of 0.7 mm, which is a substrate, poly (3
-Hexylthiophene) in a 5 wt% chloroform solution was spin-coated on the device substrate to obtain an organic thin film. Spin coating, rotation speed: 4000 rpm, rotation time: 60
Second, atmosphere temperature: 20 ° C., and nitrogen atmosphere. The organic thin film thus formed was sufficiently dried and then subjected to chemical doping treatment in a nitrogen stream containing hydrogen chloride gas to obtain an organic semiconductor thin film. To supply hydrogen chloride gas, pour nitrogen gas over the hydrochloric acid reagent stock solution in the gas cleaning bottle, dry the nitrogen gas containing hydrogen chloride gas flowing out of this gas cleaning bottle with concentrated sulfuric acid and a calcium chloride drying tube, and then in the glow box. It was done by flowing into. By this doping treatment, the electric conductivity is 10 −8 S / cm to 10 −6 S / cm.
Increased.

【0036】次いで、このドーピング処理を施されたポ
リ(3−ヘキシルチオフェン)上に、通常の蒸着法を用
いて厚さ300オングストロームのクロム薄膜を形成
し、引き続きその上に厚さ700オングストロームの金
薄膜を形成した。ここで、下地のクロムは金電極とポリ
(3−ヘキシルチオフェン)膜との密着性を向上させる
目的で使用した。次に、このクロムを下地とする金電極
を通常の光リソグラフィー法およびエッチング法で目的
の形状にパターニングした。その上に通常の蒸着法なら
びにマスク法を用いて厚さ5000オングストロームの
SiOX絶縁膜を形成した。さらに、その上に、通常の
蒸着法および光リソグラフィー法およびエッチング法を
用いて厚さ1000オングストロームのクロム薄膜パタ
ーンを形成し、本発明の他の実施例による電界効果トラ
ンジスタを得た。
Then, a 300 Å thick chromium thin film is formed on the doped poly (3-hexylthiophene) by a conventional vapor deposition method, and then a 700 Å thick gold thin film is formed thereon. A thin film was formed. Here, the underlying chromium was used for the purpose of improving the adhesion between the gold electrode and the poly (3-hexylthiophene) film. Next, this chromium-based gold electrode was patterned into a desired shape by a usual photolithography method and etching method. An SiO x insulating film having a thickness of 5000 angstrom was formed thereon by using a usual vapor deposition method and a mask method. Further, a chromium thin film pattern having a thickness of 1000 angstrom was formed thereon by using the ordinary vapor deposition method, the photolithography method and the etching method to obtain a field effect transistor according to another embodiment of the present invention.

【0037】この様にして得られたトランジスタは絶縁
ゲート電界効果トランジスタで構成され、図1に示す断
面である。この場合、1は活性層となるポリ(3−ヘキ
シルチオフェン)膜、2はソース電極となる金膜、3は
ドレイン電極となる金膜、4はゲート絶縁膜となるSi
2蒸着膜、7はゲート電極であるクロム膜、8はガラ
スウエハ素子基板である。上記トランジスタのチャネル
幅(W)、チャネル長(L)はそれぞれ2mm、2.5
μmである。図11は本発明の他の実施例によるトラン
ジスタと従来のトランジスタを比較する電気特性図であ
り、図中、Dは実施例3で得られたトランジスタの電気
特性を示す。横軸はトランジスタのゲート電圧
(VG)、縦軸はチャネル電流(ID)でソース・ドレイ
ン電圧VDS=−20vでの静特性を示している。
The transistor thus obtained is composed of an insulated gate field effect transistor and has the cross section shown in FIG. In this case, 1 is a poly (3-hexylthiophene) film to be an active layer, 2 is a gold film to be a source electrode, 3 is a gold film to be a drain electrode, and 4 is Si to be a gate insulating film.
An O 2 vapor deposition film, 7 is a chromium film as a gate electrode, and 8 is a glass wafer element substrate. The channel width (W) and channel length (L) of the above transistor are 2 mm and 2.5, respectively.
μm. FIG. 11 is an electrical characteristic diagram comparing a transistor according to another embodiment of the present invention with a conventional transistor. In the figure, D indicates the electrical characteristic of the transistor obtained in the third embodiment. The horizontal axis represents the gate voltage of the transistor (V G), the vertical axis represents the static characteristic of the source-drain voltage V DS = -20 V in the channel current (I D).

【0038】比較例2.実施例3において、有機薄膜に
化学的ドーピング処理を施さない他は実施例3と同様に
してトランジスタを得、実施例1と同様にしてその電気
特性を測定した。図11中Eにその電気特性を示す。
Comparative Example 2. In Example 3, a transistor was obtained in the same manner as in Example 3 except that the organic thin film was not chemically doped, and its electrical characteristics were measured in the same manner as in Example 1. The electrical characteristics are shown by E in FIG.

【0039】図11により、電極を損なうことなく化学
的ドーピング処理を行なうことにより得られた有機半導
体薄膜を活性層とする、実施例3で得られた電界効果ト
ランジスタは従来よりおよそ一桁ON電流を増加できる
ことが判る。キャリア移動度はおよそ1×10-3cm2
/V・secと求められた。
As shown in FIG. 11, the field effect transistor obtained in Example 3 in which the organic semiconductor thin film obtained by performing the chemical doping treatment without damaging the electrode was used as the active layer, the ON current was about one digit higher than that of the conventional one. It turns out that can be increased. Carrier mobility is approximately 1 × 10 −3 cm 2.
/ V · sec was required.

【0040】実施例.4基板である直径2インチ,厚さ
0.7mmの無アルカリガラスウエハー上に、通常の蒸
着法、光リソグラフィー法ならびにエッチング法を用い
て厚さ1000Aのクロムパターンを形成した。その上
に通常の蒸着法ならびにマスク法を用いて厚さ5000
AのSiOX絶縁膜を基板全面に形成した。実施例1と
同様に、化学式2で表されるポリ(2,5−チエニレン
ビニレン)の前駆体ポリマーの2wt%ジメチルホルム
アミド溶液を上記素子基板上にスピンコートした。スピ
ンコートは、回転数:4000rpm、回転時間:60
秒、雰囲気温度:60℃にて空気中で行った。その後、
この前駆体ポリマーを、通常のリソグラフィー法ならび
にエッチング法でパターニングした。
Example. A chrome pattern having a thickness of 1000 A was formed on a non-alkali glass wafer having a diameter of 2 inches and a thickness of 0.7 mm, which is four substrates, by using a usual vapor deposition method, photolithography method and etching method. On top of that, a thickness of 5000 is obtained by using a usual vapor deposition method and a mask method.
The SiO x insulating film A was formed on the entire surface of the substrate. As in Example 1, a 2 wt% dimethylformamide solution of a precursor polymer of poly (2,5-thienylenevinylene) represented by Chemical Formula 2 was spin-coated on the element substrate. Spin coating, rotation speed: 4000 rpm, rotation time: 60
Sec., Atmospheric temperature: 60 ° C., in air. afterwards,
This precursor polymer was patterned by the usual lithography method and etching method.

【0041】このようにして形成した前駆体ポリマーパ
ターンに対し、十分乾燥後、赤外線ゴールドイメージ炉
を用い、塩化水素ガスを含む窒素気流下で200℃にて
60分間、加熱することにより化学処理を施した。塩化
水素ガス供給は、ガス洗浄瓶中の塩酸試薬原液上に窒素
ガスを流し込み、このガス洗浄瓶から流出する塩化水素
ガスを含む窒素ガスを濃硫酸ならびに塩化カルシウム乾
燥管で乾燥させ、イメージ炉内に流入することにより行
った。実施例1と同様、上記加熱処理後、ポリ(2,5
−チエニレンビニレン)の前駆体ポリマーは、化学式3
で表されるポリ(2,5−チエニレンビニレン)に変換
され、光沢を有する褐色の極めて均質な膜となった。
The precursor polymer pattern thus formed was sufficiently dried and then subjected to a chemical treatment by heating it at 200 ° C. for 60 minutes under a nitrogen stream containing hydrogen chloride gas using an infrared gold image furnace. gave. To supply hydrogen chloride gas, pour nitrogen gas over the hydrochloric acid reagent stock solution in the gas cleaning bottle, dry the nitrogen gas containing hydrogen chloride gas flowing out of this gas cleaning bottle with concentrated sulfuric acid and a calcium chloride drying tube, and then in the image furnace. It was done by flowing into. As in Example 1, after the above heat treatment, poly (2,5
The precursor polymer of thienylene vinylene) has the formula 3
Was converted into poly (2,5-thienylenevinylene) represented by the formula (3) to give a glossy brown extremely uniform film.

【0042】この前駆体ポリマーからポリ(2,5−チ
エニレンビニレン)への変換は、化学処理後の膜の赤外
線吸収スペクトルにおき、前駆体ポリマーの側鎖エーテ
ル結合に基づく1100cm-1のC−O−C伸縮振動の
吸収が消失し、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)の
ビニレン結合に基づく1590cm-1のトランスビンレ
ンC−H面外変角振動の吸収が現れることにより確認さ
れた。また、上記前駆体ポリマーからポリ(2,5−チ
エニレンビニレン)への変換は、電子スペクトルにお
き、上記加熱処理後およそ530nmに極大を持つπ−
π*に基づく吸収が出現し、一重結合と二重結合の繰り
返しによるπ−共役結合が形成していることからも確認
された。
The conversion of this precursor polymer to poly (2,5-thienylene vinylene) was carried out by the infrared absorption spectrum of the film after chemical treatment, and the C of 1100 cm -1 based on the side chain ether bond of the precursor polymer was used. It was confirmed that absorption of -OC stretching vibration disappeared, and absorption of transbinlen C-H out-of-plane bending vibration at 1590 cm -1 based on vinylene bond of poly (2,5-thienylene vinylene) appeared. It was In addition, the conversion of the precursor polymer into poly (2,5-thienylenevinylene) is carried out by an electronic spectrum, and π- having a maximum at about 530 nm after the heat treatment.
It was also confirmed from the appearance of absorption based on π * and the formation of π-conjugated bond by repeating single bond and double bond.

【0043】次いで、レジスト材料を用いた光リソグラ
フィー法によって、露出が必要な上記電極取り出し部等
の電極上の絶縁膜のみをフッ化水素酸、フッ化アンモニ
ウム混液でエッチングした。その後ポリ(2,5−チエ
ニレンビニレン)膜上に、通常の蒸着法を用いて厚さ3
00Aのクロム薄膜を形成し、引き続きその上に厚さ7
00Aの金薄膜を形成した。ここで、下地のクロムは金
電極とポリ(2,5−チエニレンビニレン)膜との密着
性を向上させる目的で使用した。次に、このクロムを下
地とする金電極を通常の光リソグラフィー法およびエッ
チング法で目的の形状にパターニングした。
Next, by photolithography using a resist material, only the insulating film on the electrode, such as the electrode lead-out portion, which needs to be exposed, was etched with a mixed solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride. Then, a poly (2,5-thienylene vinylene) film was formed on the poly (2,5-thienylene vinylene) film to a thickness of
00A chrome thin film is formed, and then a thickness of 7
A gold thin film of 00A was formed. Here, the underlying chromium was used for the purpose of improving the adhesion between the gold electrode and the poly (2,5-thienylene vinylene) film. Next, this chromium-based gold electrode was patterned into a desired shape by a usual photolithography method and etching method.

【0044】この様にして得られたトランジスタは絶縁
ゲート電界効果トランジスタで構成される。図3にトラ
ンジスタの断面図を示す。ここで、1は活性層となるP
TV膜、2はソース電極となる金膜、3はドレイン電極
となる金膜、4はゲート絶縁膜となるSiOx蒸着膜、
7はゲート電極であるクロム膜、8はガラスウエハ素子
基板である。ここで、ポリ(2,5−チエニレンビニレ
ン)は何らドーピング処理を施さなくても半導体特性を
示し、トランジスタの活性層として働く。上記トランジ
スタのチャネル幅(W)、チャネル長(L)はそれぞれ
2mm、2.5μmである。図11に示す実施例3で得
られたトランジスタの電気特性と同様の特性を示した。
実施例3と同様に、実施例1と同様な特性が得られ、素
子構成部を損なうことなく化学的処理を行った有機薄膜
を活性層とすることにより、従来よりおよそ一桁ON電
流を増加できることが判る。キャリア移動度はおよそ1
×10-1cm2/V・secと求められた。
The transistor thus obtained is composed of an insulated gate field effect transistor. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the transistor. Here, 1 is P which becomes an active layer
TV film, 2 is a gold film serving as a source electrode, 3 is a gold film serving as a drain electrode, 4 is a SiO x vapor deposition film serving as a gate insulating film,
Reference numeral 7 is a chromium film which is a gate electrode, and 8 is a glass wafer element substrate. Here, poly (2,5-thienylenevinylene) exhibits semiconductor characteristics without any doping treatment and acts as an active layer of a transistor. The channel width (W) and the channel length (L) of the above transistor are 2 mm and 2.5 μm, respectively. The transistor showed the same characteristics as the electric characteristics of the transistor obtained in Example 3 shown in FIG.
Similar to Example 3, the same characteristics as in Example 1 were obtained, and by using an organic thin film that had been chemically treated without deteriorating the element structure as the active layer, the ON current was increased by about one digit compared to the conventional case. I know what I can do. Carrier mobility is about 1
It was determined to be × 10 -1 cm 2 / V · sec.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明は活性化処理
により半導体となる有機薄膜に活性化処理を施し有機半
導体薄膜とする工程、上記有機半導体薄膜にソース電極
およびドレイン電極を形成する工程、並びに上記ソース
電極とドレイン電極間の導電率を制御するようにゲート
電極を形成する工程を施すことにより、また、本発明の
別の発明は、端子を備えたゲート電極にゲート絶縁膜を
設ける工程、上記ゲート絶縁膜に活性化処理により半導
体となる有機薄膜を設ける工程、上記ゲート電極を保護
しながら上記有機薄膜を活性化処理し有機半導体薄膜と
した後上記ゲート電極の端子を露出させる工程、並びに
上記有機半導体薄膜にソース電極およびドレイン電極を
形成する工程を施すことにより、電極の変質を防止する
とともに、生産性に優れ、軽量で柔軟性に富む有機半導
体薄膜を活性層として用いることのできる電界効果トラ
ンジスタの製造方法を得ることができる。
As described above, according to the present invention, a step of activating an organic thin film to be a semiconductor by an activation treatment to form an organic semiconductor thin film, a step of forming a source electrode and a drain electrode on the organic semiconductor thin film, And a step of forming a gate electrode so as to control the conductivity between the source electrode and the drain electrode, and another aspect of the present invention is to provide a gate insulating film on the gate electrode having a terminal. A step of providing an organic thin film which becomes a semiconductor by an activation treatment on the gate insulating film, a step of exposing the terminal of the gate electrode after the organic thin film is activated by the activation treatment of the organic thin film while protecting the gate electrode, In addition, by performing a step of forming a source electrode and a drain electrode on the organic semiconductor thin film, alteration of the electrode is prevented and productivity is improved. Excellent, it can be obtained a method of manufacturing a field effect transistor which can be used an organic semiconductor thin film rich in flexibility, lightweight as an active layer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例による電界効果トランジスタ
の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a field effect transistor according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の電界効果トランジスタの製
造の工程図である。
FIG. 2 is a process drawing for manufacturing a field effect transistor according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の別の発明の一実施例による電界効果ト
ランジスタの断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of a field effect transistor according to another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の別の発明の一実施例の電界効果トラン
ジスタの製造の工程図である。
FIG. 4 is a process drawing for manufacturing a field-effect transistor according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の別の発明の一実施例の電界効果トラン
ジスタの製造の工程図である。
FIG. 5 is a process drawing for manufacturing a field-effect transistor according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の別の発明の他の実施例の電界効果トラ
ンジスタの製造の工程図である。
FIG. 6 is a process drawing for manufacturing a field effect transistor according to another embodiment of another invention of the present invention.

【図7】本発明の別の発明の他の実施例の電界効果トラ
ンジスタの製造の工程図である。
FIG. 7 is a process drawing for manufacturing a field-effect transistor according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例に係わる化学処理により得ら
れた有機半導体膜の赤外線吸収スペクトル図である。
FIG. 8 is an infrared absorption spectrum diagram of an organic semiconductor film obtained by a chemical treatment according to an example of the present invention.

【図9】化学的処理を施さない有機薄膜の赤外線吸収ス
ペクトル図である。
FIG. 9 is an infrared absorption spectrum diagram of an organic thin film that is not chemically treated.

【図10】本発明によるトランジスタと従来を比較する
電気特性図である。
FIG. 10 is an electrical characteristic diagram comparing a transistor according to the present invention with a conventional one.

【図11】本発明によるトランジスタと従来を比較する
電気特性図である。
FIG. 11 is an electrical characteristic diagram comparing a transistor according to the present invention with a conventional one.

【図12】従来のトランジスタの断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of a conventional transistor.

【図13】従来のトランジスタの断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a conventional transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 有機半導体膜 2 ソース電極 3 ドレイン電極 4 ゲート絶縁膜 7 ゲート電極 11 有機薄膜 1 Organic Semiconductor Film 2 Source Electrode 3 Drain Electrode 4 Gate Insulating Film 7 Gate Electrode 11 Organic Thin Film

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─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年2月4日[Submission date] February 4, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0003[Name of item to be corrected] 0003

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0003】具体的には、ポリアセチレンを用いたショ
ットキー接合素子{刊行物(J.Appl.Phys.
52巻、869頁、1981年)および特開昭56−1
47486号公報等}、ポリピロール系高分子を用いた
ショットキー接合素子{刊行物(J.Appl.Phy
s.54巻、2511頁、1983年)および特開昭5
9−63760号公報等}が知られている。また、無機
半導体であるn−型CdSとp−型ポリアセチレンとを
組み合わせたヘテロ接合素子が報告されている{刊行物
(J.Appl.Phys.51巻、4252頁、19
80年)}。有機半導体同士を組み合わせた接合素子と
しては、p−型およびn−型ポリアセチレンを用いたp
nホモ接合素子が知られている{刊行物(Appl.P
hys.Lett.33巻、18頁、1978年)}。
更に、ポリピロールとポリチオフェンからなるヘテロ接
合素子{刊行物(Jpn.J.Appl.Phys.2
4巻、L553頁、1985年)}、ポリアセチレンと
ポリN−メチルピロールからなるヘテロ接合素子{刊行
物(J.Appl.Phys.58巻、1279頁、1
985年)}も知られている。
Specifically, a Schottky junction element using polyacetylene {publication (J. Appl. Phys.
52, p.869, 1981) and JP-A-56-1.
No. 47486, etc.}, Schottky junction device using polypyrrole-based polymer {publication (J. Appl. Phy
s. 54, 2511, 1983) and JP-A-5
No. 9-63760, etc.} are known. Further, a heterojunction device in which n-type CdS which is an inorganic semiconductor and p-type polyacetylene are combined has been reported {publication (J. Appl. Phys. 51, 4252, 19:
80 years)}. As a junction element in which organic semiconductors are combined, p-type and p-type using n-type polyacetylene are used.
n homojunction elements are known {publications (Appl. P
hys. Lett. 33, p. 18, 1978)}.
Further, a heterojunction element composed of polypyrrole and polythiophene {publication (Jpn. J. Appl. Phys. 2
4 (L553, 1985)}, a heterojunction device composed of polyacetylene and poly N-methylpyrrole {Journal (J. Appl. Phys. 58, 1279, 1
985)} is also known.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0006】次に、電界効果トランジスタについて、オ
リゴチオフェンを用いたものを例に説明する。図13に
オリゴチオフェンを活性層に用いたトランジスタの断面
図を示す。ここで、1は活性層となるオリゴチオフェン
膜、2はソース電極となる金膜、3はドレイン電極とな
る金膜、4はゲート絶縁膜となるシリコン酸化膜、5は
ゲート電極兼基板であるn形シリコンウエハ、6はシリ
コンウエハとオーミック接合を取るための電極である。
このオリゴチオフェンを活性層に用いたトランジスタの
製造方法について説明する。n形シリコンウエハ5の表
面に熱酸化膜または自然酸化膜4を従来の方法により形
成し、この上に活性層となるオリゴチオフェン膜を真空
蒸着法で形成している。次に、この活性層の上に通常の
マスク法によりソース電極2およびドレイン電極3とな
る金膜のパターンを形成している。シリコンウエハとオ
ーミック接合を取るための電極6は、ソース電極、ドレ
イン電極及び活性層を形成したシリコン基板面の反対側
の酸化膜を剥離し、Ga−In合金を塗布することによ
り行っている。従来の有機トランジスタは何れも、前述
の活性層の形成方法を除いて、上記2つのうちのどちら
かの方法によって作製されている。
Next, a field effect transistor using oligothiophene will be described as an example. FIG. 13 shows a cross-sectional view of a transistor using oligothiophene as an active layer. Here, 1 is an oligothiophene film serving as an active layer, 2 is a gold film serving as a source electrode, 3 is a gold film serving as a drain electrode, 4 is a silicon oxide film serving as a gate insulating film, and 5 is a substrate also serving as a gate electrode. An n-type silicon wafer 6 is an electrode for making an ohmic contact with the silicon wafer.
A method for manufacturing a transistor using this oligothiophene as an active layer will be described. A thermal oxide film or a natural oxide film 4 is formed on the surface of the n-type silicon wafer 5 by a conventional method, and an oligothiophene film to be an active layer is formed thereon by a vacuum deposition method. Then on top of this active layer a normal
The pattern of the gold film to be the source electrode 2 and the drain electrode 3 is formed by the mask method . The electrode 6 for forming an ohmic contact with the silicon wafer is formed by removing the oxide film on the side opposite to the surface of the silicon substrate on which the source electrode, the drain electrode and the active layer are formed, and applying a Ga—In alloy. All of the conventional organic transistors are described above.
Except for the method of forming the active layer, the method is prepared by either of the above two methods.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0019[Name of item to be corrected] 0019

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0019】[0019]

【化1】 [Chemical 1]

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0023[Name of item to be corrected] 0023

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0023】本発明に係わる基板には絶縁性の材料であ
ればいずれも使用可能であり、具体的には、ガラス、石
、アルミナ焼結体やポリイミドフィルム、ポリエステ
ルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリフェニレンス
ルフィド膜、ポリパラキシレン膜などの各種絶縁性プラ
スチックなどが使用可能である。以下に、さらに具体的
な実施例を述べるが、もちろんこれをもって本発明を限
定するものではない。
Any insulating material can be used for the substrate according to the present invention. Specifically, glass and stone are used.
In the UK , various insulating plastics such as alumina sintered bodies, polyimide films, polyester films, polyethylene films, polyphenylene sulfide films, and polyparaxylene films can be used. Hereinafter, more specific examples will be described, but of course this does not limit the present invention.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0028[Correction target item name] 0028

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0028】ポリ(2,5−チエニレンビニレン)に変
換され、光沢を有する褐色の極めて均質な膜となった。
この前駆体ポリマーからポリ(2,5−チエニレンビニ
レン)への変換は、図8に示された本発明の一実施例に
係わる化学処理により得られた有機半導体膜の赤外線吸
収スペクトルに見られる。即ち、前駆体ポリマーの側鎖
エーテル結合に基づく1100cm-1のC−O−C伸縮
振動の吸収が消失し、ポリ(2,5−チエニレンビニレ
ン)のビニレン結合に基づく1590cm-1のトランス
ビンレンC−H面外変角振動の吸収が現れることにより
確認された。図9に、熱処理のみ施した上記有機薄膜の
赤外線吸収スペクトルを比較のために示す。さらに、上
記前駆体ポリマーからポリ(2,5−チエニレンビニレ
ン)への変換は、電子スペクトルに見られ、上記加熱処
理後およそ530nmに極大を持つπ−π*に基づく吸
収が出現し、一重結合と二重結合の繰り返しによるπ−
共役結合が形成していることからも確認された。次い
で、この有機半導体膜のポリ(2,5−チエニレンビニ
レン)膜上に、通常のスパッタ法、光リソグラフィー法
およびエッチング法を用いて厚さ1000オングストロ
ームのインジウム・錫酸化物(ITO)薄膜パターンを
形成した。その上に通常の蒸着法ならびにマスク法を用
いて厚さ5000オングストロームのSiOX絶縁膜を
形成した。さらに、その上に、通常の蒸着法および光リ
ソグラフィー法およびエッチング法を用いて厚さ100
0オングストロームのクロム薄膜パターンを形成し本発
明の一実施例による電界効果トランジスタを得た。この
様にして得られたトランジスタは絶縁ゲート電界効果ト
ランジスタで構成され、図1に示される断面となる。こ
の場合、1は活性層となるPTV膜、2はソース電極と
なるITO膜、3はドレイン電極となるITO膜、4は
ゲート絶縁膜となるSiX 蒸着膜、7はゲート電極で
あるクロム膜、8はガラスウエハ素子基板である。ここ
で、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)は何らドーピ
ング処理を施さなくても半導体特性を示し、トランジス
タの活性層として働く。上記トランジスタのチャネル幅
(W)、チャネル長(L)はそれぞれ2mm、2.5μ
mである。図10は本発明の一実施例によるトランジス
タと従来のトランジスタを比較する電気特性図であり、
横軸はトランジスタのゲート電圧(VG)、縦軸はチャ
ネル電流(ID)で、ソース・ドレイン電圧VDS=−2
0vでの静特性を示している。図中、Aは本発明の一実
施例によるトランジスタの電気特性である。
It was converted to poly (2,5-thienylene vinylene) to give a glossy brown very homogeneous film.
The conversion of this precursor polymer into poly (2,5-thienylene vinylene) is seen in the infrared absorption spectrum of the organic semiconductor film obtained by the chemical treatment according to the embodiment of the present invention shown in FIG. .. That is, the absorption of C—O—C stretching vibration of 1100 cm −1 based on the side chain ether bond of the precursor polymer disappears, and the transbin of 1590 cm −1 based on the vinylene bond of poly (2,5-thienylene vinylene) disappears. This was confirmed by the appearance of absorption of out-of-plane bending vibration of Len C-H. FIG. 9 shows, for comparison, the infrared absorption spectrum of the above organic thin film that was subjected only to heat treatment. Further, the conversion of the precursor polymer into poly (2,5-thienylene vinylene) is seen in the electronic spectrum, and after the heat treatment, absorption based on π-π * having a maximum at about 530 nm appears, resulting in a single Π − due to repeating bonds and double bonds
It was also confirmed from the fact that a conjugated bond was formed. Then, an indium tin oxide (ITO) thin film pattern having a thickness of 1000 angstrom was formed on the poly (2,5-thienylene vinylene) film of the organic semiconductor film by using a usual sputtering method, a photolithography method and an etching method. Formed. An SiO x insulating film having a thickness of 5000 angstrom was formed thereon by using a usual vapor deposition method and a mask method. Further, a thickness of 100 is formed thereon by using a conventional vapor deposition method, a photolithography method and an etching method.
A 0 Å chrome thin film pattern was formed to obtain a field effect transistor according to an embodiment of the present invention. The transistor thus obtained is composed of an insulated gate field effect transistor and has the cross section shown in FIG. In this case, 1 PTV film serving as an active layer, ITO film serving as a source electrode 2, ITO film serving as the drain electrode 3, Si O X deposited film to be the gate insulating film 4, 7 denotes a gate electrode of chromium The film, 8 is a glass wafer element substrate. Here, poly (2,5-thienylenevinylene) exhibits semiconductor characteristics without any doping treatment and acts as an active layer of a transistor. The channel width (W) and channel length (L) of the above transistor are 2 mm and 2.5 μ, respectively.
m. FIG. 10 is an electrical characteristic diagram comparing a transistor according to an embodiment of the present invention with a conventional transistor,
The horizontal axis represents the gate voltage of the transistor (V G), with the vertical axis channel current (I D), the source-drain voltage V DS = -2
The static characteristics at 0v are shown. In the figure, A is the electrical characteristics of the transistor according to one embodiment of the present invention.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0031[Correction target item name] 0031

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0031】実施例2.基板である直径2インチ,厚さ
0.7mmの無アルカリガラスウエハー上に、通常の蒸
着法、光リソグラフィー法ならびにエッチング法を用い
て厚さ1000オングストロームのクロムパターンを形
成した。その上に通常の蒸着法およびマスク法を用いて
厚さ5000オングストロームのSiOX絶縁膜を形成
した。実施例1と同様に、化学式(1)で表されるポリ
(2,5−チエニレンビニレン)の前駆体ポリマーの2
wt%ジメチルホルムアミド溶液を上記素子基板上にス
ピンコートした。スピンコートは、回転数:4000r
pm、回転時間:60秒、雰囲気温度:60℃にて空気
中で行った。電極取り出し部のような、絶縁膜に覆われ
ていないクロム電極露出部上に、クロム電極の保護膜と
して通常のノボラック系ポジ型レジストあるAZ13
50を、1.5μmの厚さで被覆した。
Example 2. A chrome pattern having a thickness of 1000 Å was formed on a non-alkali glass wafer having a diameter of 2 inches and a thickness of 0.7 mm, which is a substrate, by using a usual vapor deposition method, photolithography method and etching method. An SiO x insulating film having a thickness of 5000 angstrom was formed thereon by using a usual vapor deposition method and a mask method. As in Example 1, 2 of the precursor polymer of poly (2,5-thienylenevinylene) represented by the chemical formula (1) was used.
A wt% dimethylformamide solution was spin-coated on the element substrate. Spin coating speed: 4000r
pm, rotation time: 60 seconds, ambient temperature: 60 ° C. in air. Such as electrode extraction portion, the chromium electrode exposed part on which is not covered by the insulating film, a conventional novolak type positive resist as a protective film of chromium electrode AZ13
50 was coated to a thickness of 1.5 μm.

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0034[Correction target item name] 0034

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0034】次いで、上記電極取り出し部等の絶縁膜に
覆われていない電極上の、ノボラック系ポジ型レジスト
デあるAZ1350をアセトンで除去した。その後ポリ
(2,5−チエニレンビニレン)膜上に、通常の蒸着法
を用いて厚さ300オングストロームのクロム薄膜を形
成し、引き続きその上に厚さ700オングストロームの
金薄膜を形成した。ここで、下地のクロムは金電極とポ
リ(2,5−チエニレンビニレン)膜との密着性を向上
させる目的で使用した。次に、このクロムを下地とする
金電極を通常の光リソグラフィー法およびエッチング法
で目的の形状にパターニングし、本発明の別の発明の一
実施例による電界効果トランジスタを得た。この様にし
て得られたトランジスタは絶縁ゲート電界効果トランジ
スタで構成され、図3に示される断面となる。ここで、
1は活性層となるPTV膜、2はソース電極となる金
膜、3はドレイン電極となる金膜、4はゲート絶縁膜と
なるSiO X 蒸着膜、7はゲート電極であるクロム膜、
8はガラスウエハ素子基板である。ここで、ポリ(2,
5−チエニレンビニレン)は何らドーピング処理を施さ
なくても半導体特性を示し、トランジスタの活性層とし
て働く。上記トランジスタのチャネル幅(W)、チャネ
ル長(L)はそれぞれ2mm、2.5μmである。図1
0中、Bに、得られたトランジスタの電気特性を示す。
それによると、実施例1と同様な特性が得られ、電極を
損なうことなく化学的処理を行なうことにより得られた
有機半導体薄膜を活性層とすることにより、従来よりお
よそ一桁ON電流を増加できることが判る。キャリア移
動度はおよそ1×10-1cm2/V・secと求められ
た。
Next, AZ1350, which is a novolac-based positive resist, on the electrode not covered with the insulating film such as the electrode extraction portion was removed with acetone. After that, a 300 angstrom thick chromium thin film was formed on the poly (2,5-thienylene vinylene) film by a conventional vapor deposition method, and subsequently a 700 angstrom thick gold thin film was formed thereon. Here, the underlying chromium was used for the purpose of improving the adhesion between the gold electrode and the poly (2,5-thienylene vinylene) film. Next, this gold electrode having chromium as a base was patterned into a desired shape by a usual photolithography method and etching method to obtain a field effect transistor according to another embodiment of the present invention. The transistor thus obtained is composed of an insulated gate field effect transistor and has a cross section shown in FIG. here,
1 is a PTV film which will be an active layer, 2 is a gold film which will be a source electrode, 3 is a gold film which will be a drain electrode, 4 is a SiO x vapor deposition film which will be a gate insulating film, 7 is a chromium film which is a gate electrode,
8 is a glass wafer element substrate. Where poly (2,
5-thienylene vinylene) exhibits semiconductor characteristics without any doping treatment and acts as an active layer of a transistor. The channel width (W) and the channel length (L) of the above transistor are 2 mm and 2.5 μm, respectively. Figure 1
In 0, B shows electrical characteristics of the obtained transistor.
According to this, the same characteristics as in Example 1 were obtained, and by using the organic semiconductor thin film obtained by performing the chemical treatment without damaging the electrode as the active layer, the ON current was increased by about one digit compared with the conventional one. I know what I can do. The carrier mobility was determined to be approximately 1 × 10 −1 cm 2 / V · sec.

【手続補正8】[Procedure Amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0037[Name of item to be corrected] 0037

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0037】この様にして得られたトランジスタは絶縁
ゲート電界効果トランジスタで構成され、図1に示す断
面である。この場合、1は活性層となるポリ(3−ヘキ
シルチオフェン)膜、2はソース電極となる金膜、3は
ドレイン電極となる金膜、4はゲート絶縁膜となるSi
X 蒸着膜、7はゲート電極であるクロム膜、8はガラ
スウエハ素子基板である。上記トランジスタのチャネル
幅(W)、チャネル長(L)はそれぞれ2mm、2.5
μmである。図11は本発明の他の実施例によるトラン
ジスタと従来のトランジスタを比較する電気特性図であ
り、図中、Dは実施例3で得られたトランジスタの電気
特性を示す。横軸はトランジスタのゲート電圧
(VG)、縦軸はチャネル電流(ID)でソース・ドレイ
ン電圧VDS=−20vでの静特性を示している。
The transistor thus obtained is composed of an insulated gate field effect transistor and has the cross section shown in FIG. In this case, 1 is a poly (3-hexylthiophene) film to be an active layer, 2 is a gold film to be a source electrode, 3 is a gold film to be a drain electrode, and 4 is Si to be a gate insulating film.
An O x vapor deposition film, 7 is a chromium film as a gate electrode, and 8 is a glass wafer element substrate. The channel width (W) and channel length (L) of the above transistor are 2 mm and 2.5, respectively.
μm. FIG. 11 is an electrical characteristic diagram comparing a transistor according to another embodiment of the present invention with a conventional transistor. In the figure, D indicates the electrical characteristic of the transistor obtained in the third embodiment. The horizontal axis represents the gate voltage of the transistor (V G), the vertical axis represents the static characteristic of the source-drain voltage V DS = -20 V in the channel current (I D).

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 活性化処理により半導体となる有機薄膜
に活性化処理を施し有機半導体薄膜とする工程、上記有
機半導体薄膜にソース電極およびドレイン電極を形成す
る工程、並びに上記ソース電極とドレイン電極間の導電
率を制御するようにゲート電極を形成する工程を施す電
界効果トランジスタの製造方法。
1. A step of activating an organic thin film that becomes a semiconductor by an activation treatment to form an organic semiconductor thin film, a step of forming a source electrode and a drain electrode on the organic semiconductor thin film, and a step between the source electrode and the drain electrode. A method of manufacturing a field effect transistor, which comprises the step of forming a gate electrode so as to control the conductivity of the field effect transistor.
【請求項2】 端子を備えたゲート電極にゲート絶縁膜
を設ける工程、上記ゲート絶縁膜に活性化処理により半
導体となる有機薄膜を設ける工程、上記ゲート電極を保
護しながら上記有機薄膜を活性化処理し有機半導体薄膜
とした後上記ゲート電極の端子を露出させる工程、並び
に上記有機半導体薄膜にソース電極およびドレイン電極
を形成する工程を施す電界効果トランジスタの製造方
法。
2. A step of providing a gate insulating film on a gate electrode having a terminal, a step of providing an organic thin film which becomes a semiconductor on the gate insulating film by an activation treatment, and activating the organic thin film while protecting the gate electrode. A method for manufacturing a field effect transistor, which comprises a step of exposing a terminal of the gate electrode after processing to form an organic semiconductor thin film, and a step of forming a source electrode and a drain electrode on the organic semiconductor thin film.
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