JPWO2008093663A1 - 有機薄膜トランジスタ、その製造方法及び有機半導体デバイス - Google Patents

Abstract

簡便なウェットプロセスで、静電気による障害を防止し、位置精度の高い有機半導体層を形成する方法であって、支持体上に、有機半導体材料を塗布溶媒に溶解した有機半導体溶液を塗布・乾燥することにより有機半導体層を形成する有機薄膜トランジスタの製造方法において、該塗布溶媒が比誘電率７以上５０以下である極性溶媒を含む２種類以上の溶媒からなることを特徴とする。

Description

本発明は有機薄膜トランジスタに関し、特に移動度の高い有機薄膜トランジスタ及びその製造方法及びそれを用いた有機半導体デバイスに関するものである。

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。また、更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。

一般に平板型のディスプレイ装置においては、液晶、有機エレクトロルミネッセンス素子（以後、有機ＥＬともいう）、電気泳動等を利用した素子を用いて表示媒体を形成している。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等を確保するために、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りつつある。

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）等の半導体薄膜や、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極等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。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、スパッタリング等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であり、設備コスト、ランニングコストの負荷が非常に大きく、更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。

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。

上記有機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、更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。

大気圧下で印刷や塗布等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。また、有機半導体による種々の有機ＴＦＴ素子が提案されており、印刷やインクジェット法により簡便な方法で作製できることが一般的に知られている。

このような有機ＴＦＴ素子を実現するための有機半導体材料としてこれまでに検討されてきたのは、ペンタセンやテトラセンといったアセン類（例えば、特許文献１参照。）、鉛フタロシアニンを含むフタロシアニン類、ペリレンやそのテトラカルボン酸誘導体といった低分子化合物（例えば、特許文献２参照。）や、α−チエニルもしくはセクシチオフェンと呼ばれるチオフェン６量体を代表例とする芳香族オリゴマー（例えば、特許文献３参照。）、更にはポリチオフェン、ポリチエニレンビニレン、ポリ−ｐ−フェニレンビニレンといった疎水性の高い化合物が主に用いられてきている。

これらの疎水性の高い化合物、例えばポリアセン系化合物を基板上に形成する方法としては、非極性の溶媒に溶解して形成する方法が一般的であった（例えば、特許文献４参照。）。しかしながら、この方法で形成される溶液は疎水性が高く、帯電性が高いことから、静電気による障害が発生したり、インクジェット法によるパターニング時の位置精度が不安定となるといった問題が発生していた。

また、アセン系有機半導体材料を比誘電率が３以上５０以下の溶媒に溶解して塗布する方法が開示されている（例えば、特許文献５参照。）。しかしながら、この方法では、有機半導体材料がこれらの溶媒に対する溶解性が低く、また、酸素や水に対する耐性が低いため、良好な性能を有する有機半導体膜を形成することは困難であることが分かった。
特開平５−５５５６８号公報 特開平４−１６７５６１号公報 特開平８−２６４８０５号公報 国際特許０３−１６５９９号パンフレット 特開２００６−５５７２２号公報

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、簡便なウェットプロセスで、位置精度の高い有機半導体層を形成することができ、トランジスタ特性に優れた有機薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴともいう。）の製造方法を提供し、それにより得られた有機薄膜トランジスタ薄膜及び有機半導体デバイスを提供することである。

上記課題は、以下の構成により解決することができた。

１．支持体上に、有機半導体材料を塗布溶媒に溶解した有機半導体溶液を塗布・乾燥することにより有機半導体層を形成する有機薄膜トランジスタの製造方法において、該塗布溶媒が比誘電率７以上５０以下である極性溶媒を含む２種類以上の溶媒からなることを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。

２．有機半導体材料が塗布溶媒に室温で１質量％以上の溶解性を有する低分子であ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。

３．前記塗布溶媒が、比誘電率７未満の非極性溶媒と比誘電率７以上５０以下の極性溶媒の少なくとも２種の溶媒を含むことを特徴とする前記１又は２に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。

４．前記塗布溶媒中の、比誘電率７以上５０以下の極性溶媒の含有率が０．１％以上２０％以下であることを特徴とする前記１〜３の何れか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。

５．前記塗布溶媒中に含まれる溶媒のうち、最も高極性の溶媒が最も低沸点を有することを特徴とする前記１〜４の何れか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。

６．前記有機半導体材料が置換基を有する縮合多環式化合物であることを特徴とする前記１〜５の何れか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。

７．前記有機半導体層がパターニングされることを特徴とする前記１〜６の何れか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。

８．前記パターニングの方法がインクジェット法であることを特徴とする前記７に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。

９．前記インクジェット法が静電吸引型インクジェット法であることを特徴とする前記８に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。

１０．前記１〜９の何れか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法により形成されたことを特徴とする有機薄膜トランジスタ。

１１．前記１０に記載の有機薄膜トランジスタを有することを特徴とする有機半導体デバイス。

本発明により、静電気による障害を低減し、位置精度が良好で、優れた特性を有する有機半導体層を形成することができ、優れた性能を有する有機薄膜トランジスタを形成することができた。

本発明の有機薄膜トランジスタの構成例を示す図である。

符号の説明

１ 有機半導体層
２ ソース電極
３ ドレイン電極
４ ゲート電極
５ 絶縁層
６ 支持体

以下、更に本発明を詳細に説明する。

本発明の有機半導体層の製造方法において、塗布溶媒に比誘電率７以上５０以下の極性溶媒を含有させることにより、静電気による種々の障害を除外することができ、性能に優れる有機半導体層を形成することができたものである。尚、本発明で言う比誘電率とは２０℃における比誘電率を指す。

〈有機半導体材料〉
本発明に係わる有機半導体層の形成には種々の有機半導体材料を用いることができ、好ましくは縮合多環式化合物をはじめとする共役系化合物を使用することができる。

縮合多環式化合物としては、例えば、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、へプタセン、クリセン、ピセン、フルミネン、ピレン、ペロピレン、ペリレン、テリレン、クオテリレン、コロネン、オバレン、サーカムアントラセン、ビスアンテン、ゼスレン、ヘプタゼスレン、ピランスレン、ビオランテン、イソビオランテン、サーコビフェニル、フタロシアニン、ポルフィリンなどの化合物及びこれらの誘導体が挙げられる。

その他の共役系化合物としては、例えば、ポリチオフェン及びそのオリゴマー、ポリピロール及びそのオリゴマー、ポリアニリン、ポリフェニレン及びそのオリゴマー、ポリフェニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリチエニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、テトラチアフルバレン化合物、キノン化合物、テトラシアノキノジメタンなどのシアノ化合物、フラーレン及びこれらの誘導体或いは混合物を挙げることができる。

また、特にポリチオフェン及びそのオリゴマーのうち、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、などのオリゴマーが好適に用いることができる。

本発明においては、これらのπ共役系材料のうちでも、置換基を有する縮合多環式化合物が好ましく用いられ、好ましい置換基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニルキ基、アリール基、これらの基がヘテロ原子、例えば，Ｏ，Ｓ，Ｎ，Ｓｉ等、で結合された基等が挙げられる。

〈塗布溶媒〉
本発明においては、有機半導体溶液を塗布・乾燥することにより有機半導薄層を形成するが、有機半導体材料溶液を構成する塗布溶媒としては、比誘電率が７以上５０以下の極性溶媒を少なくとも含有するものである。極性溶媒の比誘電率としては、更に好ましくは、１０以上３０以下である。

比誘電率が７以上５０以下の極性溶媒としては、例えば、アルコール系、エーテル系、エステル系、ケトン系、グリコールエーテル系など広範囲の適度の蒸気圧或いは沸点を有する有機溶媒から、有機半導体薄膜を得ようとする有機半導体化合物に応じて適宜選択される。

沸点で、６０℃〜１５０℃の範囲に常圧沸点を有する溶媒類が、結晶化界面、或いは、塗布液端面における溶媒の適度な蒸発速度をもつため好ましい。例えば、テトラヒドロフランやジオキサンなどの環状エーテル系溶媒、アセトンやメチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、等を挙げることができる。

一方、比誘電率が７未満の塗布溶媒としては、ジエチルエーテルやジイソプロピルエーテル等の鎖状エーテル系溶媒、酢酸エチル、酢酸イソプロピル等のエステル系溶媒、ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒、ｏ−ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン等の芳香族系溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン、トリデカンなどの脂肪族炭化水素溶媒、α−テルピネオール、また、クロロホルムや１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、等を好適に用いることができるが、特に、芳香族炭化水素系溶媒、例えば、トルエン、キシレン、テトラリン等が好ましい溶媒として挙げられる。

本発明においては、比誘電率７未満の非極性溶媒と比誘電率７以上５０以下の極性溶媒の少なくとも２種の溶媒を含むことが、適度な静電特性を持たせることができ好ましい。

また、塗布溶媒中の比誘電率７以上５０以下の極性溶媒の含有量は、０．１％以上２０％以下であることが好ましい。

また、塗布溶媒中に含まれる溶媒のうち、最も高極性の溶媒が最も低沸点を有することが、形成される有機半導体層の特性を良好とするために好ましい。

さらに、インクジェット等の微小液滴を用いた成膜法を用いる場合には、塗布液に含まれる溶媒のうち少なくとも１種は、１００℃以上の沸点を有することが好ましい。

〈有機半導体膜の形成方法〉
これらの有機半導体層の形成は、本発明の塗布溶媒を用い、スピンコート、ディップコート、バーコート法、ダイコート法、スプレーコート法、およびＬＢ法等、またスクリーン印刷法、インクジェット法、ブレード塗布法などの溶液による塗布方法を用いて行うことができる。

この中でも、本発明の有機半導体溶液を用いて簡単かつ精密に薄膜が形成できる方法としてインクジェット法が好ましく用いられる。インクジェット法の中でも、本発明の方法により静電特性を調整することができることから、静電吸引インクジェット法を用いることが更に好ましい。

図１は、本発明の有機薄膜トランジスタの構成例を示す図である。同図（ａ）は、支持体６上に金属箔等によりソース電極２、ドレイン電極３を形成し、両電極間に本発明に係る有機半導体材料からなる有機半導体層１を形成し、その上に絶縁層５を形成し、さらにその上にゲート電極４を形成して有機薄膜トランジスタを形成したものである。同図（ｂ）は、有機半導体層１を、（ａ）では電極間に形成したものを、電極及び支持体表面全体を覆うように形成したものを表す。同図（ｃ）は、支持体６上に先ず有機半導体層１を形成し、その後ソース電極２、ドレイン電極３、絶縁層５、ゲート電極４を形成したものを表す。

同図（ｄ）は、支持体６上にゲート電極４を金属箔等で形成した後、絶縁層５を形成し、その上に金属箔等で、ソース電極２及びドレイン電極３を形成し、該電極間に本発明に係る有機半導体材料により形成された有機半導体層１を形成する。その他同図（ｅ）、（ｆ）に示すような構成を取ることもできる。

その他、本発明の有機半導体素子に用いられる材料について以下に説明する。

〈支持体〉
本発明に用いられる支持体（基材とも言う）について説明する。

支持体材料としては、種々の材料が利用可能であり、例えば、ガラス、石英、酸化アルミニウム、サファイア、チッ化珪素、炭化珪素などのセラミック基板、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム燐、ガリウム窒素など半導体基板、紙、不織布などを用いることができる。本発明においては、支持体は樹脂からなることが好ましく、例えばプラスチックフィルムシートを用いることができる。プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ボリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。プラスチックフィルムを用いることで、ガラス基板を用いる場合に比べて軽量化を図ることができ、可搬性を高めることができるとともに、衝撃に対する耐性を向上できる。

また、本発明に用いられる樹脂フィルム支持体においては、蒸着膜を形成する前にコロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、グロー放電処理、粗面化処理、薬品処理などの表面処理を行ってもよい。

また、本発明に用いられる樹脂フィルム支持体は、フィルム形状のものの膜厚としては１０〜２００μｍが好ましく、より好ましくは５０〜１００μｍである。

以下、本発明の有機ＴＦＴ素子の形成に用いるその他の材料について順次説明する。

〈導電性材料〉
支持体上にゲート電極を形成した後、本発明の方法によりゲート絶縁膜を形成し、ゲート絶縁膜上に有機半導体層（薄膜）を形成した後、それぞれソース、ドレイン電極を形成することにより本発明の有機薄膜トランジスタは形成される。

このように支持体上にゲート電極、ゲート絶縁膜、有機半導体層、ソース電極、ドレイン電極をそれぞれ必要な場合には適宜パターニングし、最適に配置することで、本発明の有機薄膜トランジスタは得られる。

本発明において、前記ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極を形成する材料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、スズ、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−錫（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化亜鉛、亜鉛、炭素、グラファイト、グラッシーカーボン、銀ペースト、及びカーボンペースト、リチウム、ベリリウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、スカンジウム、チタン、マンガン、ジルコニウム、ガリウム、ニオブ、ナトリウム−カリウム合金、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及び炭素が好ましい。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等も好適に用いられる。中でも、有機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。

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、アルミニウムや銅等の金属箔上に熱転写、インクジェット等によるレジストを用いて電極形成する方法がある。また導電性ポリマーの溶液あるいは分散液、導電性微粒子分散液を直接インクジェット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等により形成してもよい。更に導電性ポリマーや導電性微粒子を含むインク、導電性ペースト等を凸版、凹版、平版、スクリーン印刷等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。

本発明においては、前記ソース、ドレイン電極は前記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の流動性電極材料から形成されることが好ましく、例えば、金属等からなる導電性微粒子を好ましくは有機材料からなる分散安定剤を用いて、水や有機溶剤またはその混合物である分散媒中に分散させ、ペーストあるいはインク等の導電性微粒子分散液とし、これを塗設、パターニングすることで電極を形成することが好ましい。

導電性微粒子の金属材料（金属微粒子）としては、白金、金、銀、コバルト、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、亜鉛等を用いることができるが、特に仕事関数が４．５ｅＶ以上の白金、金、銀、銅、コバルト、クロム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、モリブデン、タングステンが好ましい。

このような金属微粒子分散物の製造方法として、ガス中蒸発法、スパッタリング法、金属蒸気合成法等の物理的生成法や、コロイド法、共沈法等の、液相で金属イオンを還元して金属微粒子を生成する化学的生成法が挙げられるが、好ましくは特開平１１−７６８００号、同１１−８０６４７号、同１１−３１９５３８号、特開２０００−２３９８５３号の各公報に示されたコロイド法、特開２００１−２５４１８５号、同２００１−５３０２８号、同２００１−３５２５５号、同２０００−１２４１５７号、同２０００−１２３６３４号の各公報に記載されたガス中蒸発法により製造された金属微粒子分散物である。

分散される金属微粒子の平均粒径としては、２０ｎｍ以下であることが本発明の効果の点で好ましい。

また、金属微粒子分散物に導電性ポリマーを含有させることが好ましく、これをパターニングして押圧、加熱等によりソース電極、ドレイン電極を形成すれば、導電性ポリマーにより有機半導体層とのオーミック接触を可能とできる。即ち、金属微粒子の表面に導電性ポリマーを介在させて、有機半導体への接触抵抗を低減させ、且つ金属微粒子を加熱融着させることで、更に本発明の効果を高めることができる。

導電性ポリマーとしては、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を用いることが好ましく、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等が好適に用いられる。

金属微粒子の含有量は、導電性ポリマーに対する質量比で０．００００１〜０．１が好ましい。この量を超えると金属微粒子の融着が阻害されることがある。

これらの金属微粒子分散物で電極を形成した後、加熱により前記の金属微粒子を熱融着させてソース電極、ドレイン電極を形成する。また、電極形成時に概ね１〜５００００Ｐａ、更に１０００〜１００００Ｐａ程度の押圧をかけ、融着を促進することも好ましい。

上記金属微粒子分散物を用いて電極様にパターニングする方法としては、例えば、金属微粒子分散物をインクとして用いて印刷法によりパターニング方法がある。また、インクジェット法によりパターニングする方法があり、これは金属微粒子分散物をインクジェットヘッドより吐出し、金属微粒子の分散物をパターニングする方法であり、インクジェットヘッドからの吐出方式としては、ピエゾ方式、バブルジェット（登録商標）方式等のオンデマンド型や静電吸引方式等の連続噴射型のインクジェット法等公知の方法によりパターニングすることができる。

加熱また加圧する方法としては、加熱ラミネータ等に用いられる方法をはじめ公知の方法を用いることができる。

本発明を具体的に実施例により説明するが、本発明はこれらの記載に限定されるものではない。

〈比較例１〉
比抵抗０．０１Ω・ｃｍのｎ型Ｓｉウエハに、熱酸化膜として２００ｎｍ膜厚の酸化珪素皮膜を形成し、ゲート絶縁膜とした。

この基板上にＣｒと金を順次蒸着後、フォトリソグラフ法でパターニングし、チャネル長Ｌ＝２０μｍ、チャネル幅Ｗ＝２００μｍのソース電極及びドレイン電極を形成した。

次いで、この基板を酸素プラズマにより洗浄後、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を塗布し、トルエンで洗浄した。この基板を水平に保ち、表面上に、有機半導体材料〈１〉の１％ベンゼン溶液をシリンジに供給し、５μｌの液滴を滴下し、溶媒を蒸発、乾燥して有機半導体層を形成した。

このとき、基板の真上に固定した光学顕微鏡を介したＣＣＤカメラで撮影した液滴像の重心位置と、溶媒揮発後に形成された有機半導体層の重心位置を観察した。

滴下直後は滴下したシリンジ先端位置を中心にした直径３ｍｍの円形の膜が観察されるが、溶媒が蒸発した後に形成された有機半導体層の重心位置はシリンジ先端とは約１ｍｍ離れて形成された。この素子を比較例１とする。

〈比較例２〜５及び実施例１〜１２及び１５の作製〉
表１に記載の材料に変更した以外は比較例１の作製と同様にして、比較例２〜５及び実施例１〜１５を作製した。

尚、実施例１１は、比較例１のシリンジに代えて市販のピエゾ方式のインクジェットヘッドを用いて液滴径を３０μｍとした試料であり、実施例１２は同様に静電吸引型インクジェットヘッドを用いて液滴径を５μｍとしたものである。

〈実施例１３の作製〉
厚さ１５０μｍのＰＥＳフィルム（住友ベークライト製ＦＳ−１３００）上に、スパッタ法により、厚さ１００ｎｍ、幅３００μｍのアルミニウム皮膜を成膜し、ゲート電極とした。そのフィルムの上に、特開２０００−８０１８２号公報に記載の装置を用い、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％）の混合ガスを使用して、大気圧プラズマ法により厚さ１５０ｎｍの酸化ケイ素の膜を形成しゲート絶縁膜とした。以下実施例１１と同様にして実施例１３を作製した。

〈実施例１４の作製〉
実施例１３と同様に基板を用意し、アルミニウムのゲート電極を形成した。ポリイミド前駆体（京セラケミカル製ＣＴ４１１２）をＮ−メチルピロリドンで二倍に希釈し、スピンコートで塗布した後、２００℃以下の熱処理を施して、ゲート絶縁膜として５００ｎｍのポリイミド膜を形成した。以下実施例１１と同様にして実施例１４を作製した。
〈実施例１６の作製〉
ガラス基板を用意し、この上にゲート電極としてＣｒをスパッタリング製膜した。この表面を洗浄後、アクアミカ製ＮＮ１１０−１０をスピンコート５００ｒｐｍで塗布し、ゲート絶縁膜を形成した。これ以降の工程は実施例１１と同様にして実施例１６を作製した。

〔評価〕
〈移動度〉
得られた各有機薄膜トランジスタについて、各素子のキャリア移動度をＩ−Ｖ特性の飽和領域からキャリア移動度を求めた。

〈製膜位置安定性〉
製膜位置安定性として、ＣＣＤカメラにより観察される最初の重心位置及び乾燥後の重心位置から、（重心位置ずれ／膜半径）×１００％を算出し、以下により評価した。

○：２０％未満
△：２０％以上５０％未満
×：５０％以上である。

表１の結果から明らかなように、本発明の試料は、有機半導体層の位置精度が良好で、高移動度の有機薄膜トランジスタを形成することができ、静電気による障害を防止することができた。

Claims (11)

1. 支持体上に、有機半導体材料を塗布溶媒に溶解した有機半導体溶液を塗布・乾燥することにより有機半導体層を形成する有機薄膜トランジスタの製造方法において、該塗布溶媒が比誘電率７以上５０以下である極性溶媒を含む２種類以上の溶媒からなることを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。
2. 有機半導体材料が塗布溶媒に室温で１質量％以上の溶解性を有する低分子であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
3. 前記塗布溶媒が、比誘電率７未満の非極性溶媒と比誘電率７以上５０以下の極性溶媒の少なくとも２種の溶媒を含むことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
4. 前記塗布溶媒中の、比誘電率７以上５０以下の極性溶媒の含有率が０．１％以上２０％以下であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項の何れか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
5. 前記塗布溶媒中に含まれる溶媒のうち、最も高極性の溶媒が最も低沸点を有することを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項の何れか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
6. 前記有機半導体材料が置換基を有する縮合多環式化合物であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項の何れか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
7. 前記有機半導体層がパターニングされることを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項の何れか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
8. 前記パターニングの方法がインクジェット法であることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
9. 前記インクジェット法が静電吸引型インクジェット法であることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
10. 請求の範囲第１項〜第９項の何れか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法により形成されたことを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
11. 請求の範囲第１０項に記載の有機薄膜トランジスタを有することを特徴とする有機半導体デバイス。