TW202020572A - 電晶體之製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種電晶體之製造方法，其包括：於對象物上使用導電性材料形成閘極電極；於上述閘極電極上形成絕緣膜；於上述絕緣膜上使用含有具有光響應性硝基苄基之化合物之材料形成光響應性膜；使上述光響應性膜選擇性地曝光，使曝光部之上述光響應性基解離，形成由親水性之曝光部與撥水性之未曝光部構成之圖案，於上述曝光部配置導電性材料而形成源極電極與汲極電極，形成使上述未曝光部之表面能降低之改質層，並於上述改質層上形成半導體層。

Description

電晶體之製造方法
本發明係關於一種電晶體之製造方法。 本申請案基於在2018年8月30日於日本提出申請之日本特願2018-161268號並主張優先權，將其內容引用於本說明書中。
近年來，於半導體元件、積體電路、有機EL顯示器用裝置等微細裝置等之製造中，提出如下方法：於基板上形成表面特性不同之圖案，利用其表面特性之差異製作薄膜電晶體等微細裝置。作為形成表面特性不同之圖案之材料，例如已知有專利文獻1中所揭示之光分解性偶合劑。自提高電晶體之性能之觀點而言，要求電特性得到改善之電晶體。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-50321號公報
本發明之一態樣為電晶體之製造方法，其包括：於對象物上使用導電性材料形成閘極電極；於上述閘極電極上形成絕緣膜；於上述絕緣膜上使用含有具有光響應性硝基苄基之化合物之材料形成光響應性膜；使上述光響應性膜選擇性地曝光，使曝光部之上述光響應性基解離，形成由親水性之曝光部與撥水性之未曝光部構成之圖案，於上述曝光部配置導電性材料而形成源極電極與汲極電極，形成使上述未曝光部之表面能降低之改質層，並於上述改質層上形成半導體層。
＜電晶體之製造方法＞ 本實施形態為電晶體之製造方法。 關於本實施形態，首先於對象物上使用導電性材料形成閘極電極，並於上述閘極電極上形成絕緣膜。 其次，於上述絕緣膜上使用含有具有光響應性硝基苄基之化合物之材料形成光響應性膜。 其次，使上述光響應性膜選擇性地曝光，使曝光部之上述光響應性基解離，形成由親水性之曝光部與撥水性之未曝光部構成之圖案。 其次，於上述曝光部配置導電性材料而形成源極電極與汲極電極。 進而，形成使上述未曝光部之表面能降低之改質層，並於上述改質層上形成半導體層。
若與電晶體之通道區域接觸而存在羧基、胺基、羥基等親水性基，則該等極性基牽引流經通道區域之載子，容易產生妨礙載子之流動之被稱為「載子捕獲（carrier trap）」之現象。若產生載子捕獲，則電晶體之舉動不穩定，例如，容易發生如元件特性中產生遲滯（hysteresis）之類的異常。 然，為了能夠較佳地使基板表面之潤濕性改質，而使用含有具有光響應性硝基苄基之化合物之材料。於使用該化合物之情形時，未曝光部中存在硝基苄基。另一方面，於光分解性基經曝光而分解之部分中存在胺基等親水性基。
親水性基之中，胺基為表面自由能較高之官能基。由於親水性較高，故而產生水分或雜質之吸附，有可能成為裝置之缺陷或劣化之原因。又，於與積層於該上層之材料之表面自由能大不相同之情形時，有可能無法獲得所需之密接性或結晶性、配向性。
於本實施形態中，目的在於提供一種即便於使用含有具有光響應性硝基苄基之化合物之材料之情形時，亦製造特性良好之電晶體之方法。
本實施形態之電晶體之製造方法較佳為依序包括：製作閘極電極之第1圖案形成步驟、絕緣膜形成步驟、製作源極電極及汲極電極之第2圖案形成步驟、及改質層形成步驟。 以下，對本實施形態之各步驟進行說明。
《第1圖案形成步驟》 首先，對於在對象物上形成由親水性之曝光部構成之圖案之前之步驟進行說明。 第1圖案形成步驟為於對象物上形成圖案，並於該圖案上配置導電性材料而製作閘極電極之步驟。 第1圖案形成步驟較佳為依序包括：於對象物上形成光響應性膜之步驟、曝光步驟、導電性材料配置步驟。
・於對象物上形成光響應性膜之步驟 首先，如圖2（a）所示，於基板11之表面，形成含有具有光響應性硝基苄基之化合物之光響應性膜12。 光響應性膜12較佳為藉由塗佈於對象物上而形成。 關於光響應性膜所含有之具有光響應性硝基苄基之化合物將於下文敍述。
作為塗佈方法，可使用物理氣相沈積法（PVD）或化學氣相沈積法（CVD）、液相沈積法等一般成膜技術之任意者。其中，尤佳為液相沈積法，作為液相沈積法，例如可列舉：塗佈法（旋轉塗佈、浸漬塗佈、模嘴塗佈、噴塗、輥塗、刷塗）、印刷法（柔版印刷、網版印刷）等。又，亦可製成SAM膜、LB膜。
再者，於本步驟中，例如亦可增加藉由熱或減壓等使溶劑乾燥之處理。
・曝光步驟 於在對象物上形成光響應性膜後，照射特定之圖案之光使其選擇性地曝光。藉由該曝光步驟，曝光部之化合物之具有撥水性之基（保護基）脫離而生成具有親水性之基，於曝光部形成親水區域。 未曝光部未發生該脫離，仍為撥水區域。 由於具有撥水性能之基發生解離，產生具有親水性能之殘基（胺基），故而於光照射後，可生成由親水區域及撥水區域構成之潛像。
具體而言，如圖2（b）所示，準備具有特定圖案之曝光區域之光罩13。作為曝光方法，並不限定於使用光罩之手段，可使用如下手段：使用透鏡或鏡子等光學系統之投影曝光、使用空間光調變元件、雷射光束等之無遮罩曝光等。再者，光罩13可以與光響應性膜12接觸之方式設置，亦可以非接觸之方式設置。 其後，如圖2（c）所示，介隔光罩13對光響應性膜12照射UV光。藉此，於光罩13之曝光區域中光響應性膜12被曝光，形成親水區域14。
再者，UV光可照射基於感光性基之結構發揮最佳量子效率之波長。例如，可列舉365 nm之i射線。又，其曝光量或曝光時間只要為一部分發生去保護而未必需要完全去保護之程度即可。此時，於下述鍍覆步驟中，可適當變更與去保護之進行情況對應之條件（鍍浴之活性等）。
於本步驟中，所照射之光較佳為紫外線。所照射之光較佳為包含具有落在200～450 nm之範圍之波長的光，更佳為包含具有落在320～450 nm之範圍之波長的光。又，亦較佳為照射包含波長為365 nm之光的光。具有該等波長之光可高效率地分解本實施形態中所使用之化合物之保護基。作為光源，可列舉：低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氙氣燈、鈉燈；氮氣等之氣體雷射、有機色素溶液之液體雷射、使無機單晶含有稀土類離子之固體雷射等。
又，作為可獲得單色光之雷射以外之光源，亦可使用利用帶通濾波器、截止濾波器等光學濾波器提取寬頻帶之線光譜、連續光譜而得之特定波長之光。由於可一次地照射較大之面積，故而作為光源，較佳為高壓水銀燈或超高壓水銀燈。 於本實施形態之圖案形成步驟中，可於上述範圍內任意地照射光，尤佳為照射與電路圖案對應之分佈之光能。
曝光步驟並無特別限定，可進行1次曝光，亦可進行複數次曝光。又，於對具有穿透性之對象物進行處理之情形時，亦可自對象物側進行曝光。就可進一步縮短曝光步驟之觀點而言，曝光較佳為進行1次。
[任意之曝光後加熱步驟] 於本實施形態中，可於曝光步驟之後實施加熱。作為加熱方法，可列舉：烘箱、加熱板、紅外線加熱器等。加熱溫度可設為40℃～200℃，亦可設為50℃～120℃。
[任意之洗淨步驟] 於本實施形態中，可於曝光步驟之後、或者加熱步驟之後設置洗淨步驟。作為洗淨方法，可列舉：浸漬洗淨、噴霧洗淨、超音波洗淨等。洗淨液可使用水或醇等極性溶劑、或甲苯等非極性溶劑，亦可使用其混合溶液、或含有界面活性劑等添加劑者。又，洗淨後，亦可設置利用氣體吹送或加熱等所進行之乾燥步驟。
[配置步驟] 本步驟係於上述曝光步驟中所生成之親水區域配置導電性材料之步驟。藉由該步驟，製作閘極電極。
首先，如圖2（d）所示，於親水區域14賦予無電鍍用觸媒而形成觸媒層15。
無電鍍用觸媒係使無電鍍用鍍覆液中所含有之金屬離子還原之觸媒，可列舉銀或鈀。再者，於進行置換鍍覆、自觸媒鍍覆作為無電鍍之情形時，可使用銅、鎳、金等金屬微粒子代替上述觸媒。於親水區域14之表面露出胺基，胺基可捕捉、還原上述無電鍍用觸媒。因此，僅於親水區域14上捕捉無電鍍用觸媒，形成觸媒層15。又，無電鍍用觸媒可使用能夠載持藉由分解保護基而產生之胺基等親水性基者。
繼而，如圖2（e）所示，將基板11浸漬於無電解鍍浴而於觸媒表面還原金屬離子，使鍍覆層16析出。作為鍍覆層16之材料，可列舉鎳-磷（NiP）、或銅（Cu）。由於在親水區域14表面形成有載持充分量之觸媒之觸媒層15，故而可僅於親水區域14上選擇性地使鍍覆層16析出。於還原不充分之情形時，亦可浸漬於次磷酸鈉、硼氫化鈉等還原劑溶液中，積極地還原胺上之金屬離子。
藉由以上之步驟，可於親水區域配置導電性材料。
又，於本步驟中，亦可藉由塗佈圖案形成材料而於親水區域配置導電性材料，上述圖案形成材料係由將導電性微粒子分散於分散介質而得之分散液構成。作為導電性微粒子，例如可使用含有金、銀、銅、鈀、鎳及ITO中之任一者之金屬微粒子，此外亦可使用該等之氧化物、以及導電性聚合物或超電導體之微粒子等。
該等導電性微粒子亦可為了提高分散性而於表面塗覆有機物等而使用。
作為分散介質，只要為可分散上述導電性微粒子者且不發生凝聚者則無特別限定。例如，除水以外，還可例示：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇類；正庚烷、正辛烷、癸烷、十二烷、十四烷、甲苯、二甲苯、異丙基甲苯、荰、茚、雙戊烯、四氫萘、十氫萘、環己基苯等烴系化合物；又，可例示：乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙基醚、1,2-二甲氧基乙烷、雙(2-甲氧基乙基)醚、對二㗁烷等醚系化合物；進而，可例示：碳酸丙烯酯、γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯啶酮、二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、環己酮等極性化合物。該等之中，就微粒子之分散性與分散液之穩定性、且應用於液滴噴出法（噴墨法）之容易性之方面而言，較佳為水、醇類、烴系化合物、醚系化合物，作為更佳之分散介質，可列舉水、烴系化合物。
作為液狀之半導體材料，可使用分散或溶解於分散介質之有機半導體材料。作為有機半導體材料，期待由共軛雙鍵構成其骨架之π電子共軛系之高分子材料。具代表性而言，可列舉：聚噻吩、聚(3-烷基噻吩)、聚噻吩衍生物、稠五苯等可溶性之高分子材料。
作為配置圖案形成材料之方法，可應用液滴噴出法、噴墨法、旋轉塗佈法、輥塗法、狹縫塗佈法等。
[對象物] 作為對象物，並無特別限定。於本實施形態中，關於對象物之材料，例如可列舉：金屬、結晶質材料（例如單晶質、多晶質及部分結晶質材料）、非晶質材料、導體、半導體、絕緣體、纖維、玻璃、陶瓷、沸石、塑膠、熱硬化性及熱塑性材料（例如，根據情形而摻雜之聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚胺酯（polyurethane）、聚苯乙烯、纖維素聚合物、聚烯烴、聚醯胺、聚醯亞胺、聚酯、聚苯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、乙烯乙烯基共聚物（Ethylene vinyl copolymer）、聚氯乙烯等）。又，對象物可為光學元件、塗裝基板、膜等，該等可具有可撓性。
此處所謂可撓性，指即便對基板施加自重程度之力亦不會破裂或斷裂，而可使該基板彎曲之性質。又，藉由自重程度之力發生彎曲之性質亦包括於可撓性。又，上述可撓性根據該基板之材質、大小、厚度、或溫度等環境等而變化。再者，作為基板，可使用1片帶狀之基板，但亦可設為連接多個單位基板而形成為帶狀之構成。
《絕緣膜形成步驟》 如圖3（a）所示，利用公知之方法被覆利用上述無電鍍圖案形成方法而形成之無電鍍圖案之鍍覆層16，從而於光響應性膜12上形成絕緣體層17。絕緣體層17例如可藉由使用將紫外線硬化型之丙烯酸樹脂、環氧樹脂、烯-硫醇樹脂、聚矽氧樹脂、醯亞胺樹脂等1種以上之樹脂溶解於有機溶劑而得之塗佈液，並塗佈該塗佈液而形成。藉由介隔對應形成絕緣體層17之區域設有開口部之遮罩對塗膜照射紫外線，可將絕緣體層17形成為所需之圖案。作為絕緣膜材料，不限定於有機材料，亦可使用無機材料。又，亦可使用有機矽烷等金屬氧化物前驅物等。作為絕緣膜之形成方法，不限定於上述塗佈方法，亦可使用物理氣相沈積法（PVD）或化學氣相沈積法（CVD）等公知之成膜技術。
《第2圖案形成步驟》 對製作源極電極及汲極電極之第2圖案形成步驟進行說明。 如圖3（b）所示，與上述第1圖案形成方法同樣地，於在絕緣體層17上供形成源極電極及汲極電極之部分形成親水區域14。
如圖3（c）所示，與上述第1圖案形成方法同樣地，於形成在絕緣體層17上之親水區域14上載持無電鍍用觸媒，而形成觸媒層15，其後進行無電鍍，藉此形成鍍覆層18（源極電極）及鍍覆層19（汲極電極）。再者，作為鍍覆層18及19之材料，亦可列舉鎳-磷（NiP）、或銅（Cu），但亦可由與鍍覆層16（閘極電極）不同之材料形成。又，於第2圖案形成步驟中，亦可使用於第1圖案形成步驟中所說明之圖案形成材料來形成源極電極及汲極電極。
《改質層形成步驟》 於本實施形態，形成使於第2圖案形成步驟中形成之未曝光部之表面能降低之改質層。 於本實施形態中，所謂「使表面能降低」，意指於改質層之形成前後將相對於水之接觸角改質為較大值。
形成改質層之步驟較佳為依序包括光照射步驟、及利用光響應性表面處理劑進行表面處理之表面處理步驟。 圖3（d）之撥水區域12A係含有具有光響應性硝基苄基之化合物之層。改質層形成步驟係使該撥水區域12A之表面能降低之步驟。與改質前之存在硝基苄基之狀態相比，使撥水區域12A之表面能下降。藉此，可抑制載子捕獲，進而可使與積層於上層之材料之密接性或結晶性、配向性良好。
・光照射步驟 於改質層形成步驟中，如圖3（d）所示，對撥水區域12A照射光。藉由對撥水區域12A進行光照射，硝基苄基化合物之硝基苄基分解，而使胺基等親水性基露出。藉此，形成圖4（a）所示之親水性區域12B。
於本步驟中，所照射之光較佳為紫外線。所照射之光較佳為包含具有落在200～450 nm之範圍之波長的光，更佳為包含具有落在320～450 nm之範圍之波長的光。又，亦較佳為照射包含波長為365 nm之光的光。具有該等波長之光可高效率地分解本實施形態中所使用之化合物之保護基。
作為光源，可列舉：低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氙氣燈、鈉燈；氮氣等之氣體雷射、有機色素溶液之液體雷射、使無機單晶含有稀土類離子之固體雷射等。再者，於光照射步驟中，於曝光區域中可未必完全分解硝基苄基，亦可分解曝光區域中之至少一部分硝基苄基。
又，作為可獲得單色光之雷射以外之光源，亦可使用利用帶通濾波器、截止濾波器等光學濾波器提取寬頻帶之線光譜、連續光譜而得之特定波長之光。由於可一次地照射較大之面積，故而作為光源，較佳為高壓水銀燈或超高壓水銀燈。 於本實施形態之圖案形成方法中，可於上述範圍內任意地照射光，尤佳為照射與電路圖案對應之分佈之光能。
・表面處理步驟 本步驟係使用表面處理劑對藉由上述光照射步驟而露出之親水性基進行保護之步驟。作為本步驟中所使用之表面處理劑，可使用含有苯基或氟原子之矽烷系化合物、膦系氧化物等表面處理劑。又，藉由表面處理步驟而形成之表面處理層可為由自體組織化單分子SAM膜材所形成之層。若使用自體組織化單分子SAM膜材，則可利用分子配向將富電子之苯基或氟原子等官能基配置於絕緣膜之表面。藉此，絕緣膜與半導體層之界面成為富電子之狀態。藉由來自富電子之絕緣膜界面之電荷排斥，可於半導體側界面生成富電洞之層（正電荷）。
再者，亦可使用互不相同之2種以上之表面處理劑，獲得含有2種以上之化合物之表面。於此情形時，例如控制上述光照射步驟中之曝光量與曝光時間，使曝光區域中之一部分硝基苄基分解。並且，將露出之親水基利用表面處理劑進行處理之後進行第2次光照射步驟，使未分解之殘留之硝基苄基分解。繼而，藉由將第2次光照射步驟中露出之親水基利用不同之表面處理劑進行處理而獲得含有2種以上化合物之表面。
作為本實施形態中所使用之表面處理劑所含有之化合物，具體而言，可列舉：下述（1）-1、（1）-2所表示之羧酸系化合物、（2）-1、（2）-2所表示之丁二醯亞胺系化合物、（3）-1、（3）-2所表示之矽氮烷系化合物、（4）-1～（4）-3所表示之氯矽烷系化合物、（5）-1、（5）-2所表示之碸系化合物。
Figure 02_image001
Figure 02_image003
Figure 02_image005
Figure 02_image007
Figure 02_image009
作為進行表面處理之方法，可使用浸漬法、化學處理法等公知之方法。再者，亦可使用用於促進反應之活化劑或縮合劑等。又，亦可為了避免由物理吸附所引起之附著而適當進行洗淨處理。 藉由利用含有上述所列舉之化合物之表面處理劑進行表面處理，如圖4（b）所示，形成表面處理部12c。
關於形成表面處理部12c之效果，以p型半導體為例進行說明。 藉由形成表面處理部12c，可抑制或消除絕緣膜之缺陷或由親水性基所引起之載子捕獲之影響。藉此，可實現載子移動率之提高、及次臨限特性之提高。
又，於絕緣膜與半導體之界面中，由於有機半導體側產生之正電荷之累積密度提高，故而可提高on/off比。根據此時之偶極、即分子內之電荷分佈之強度，設為ON狀態所需之閘極電壓發生變化。即，藉由選定表面修飾劑，亦可控制閾值電壓。 隨著表面電荷因表面處理而發生變化，表面自由能亦降低，藉此可促進高分子、低分子有機半導體成膜時之分子再配向、結晶化，從而提高電晶體特性。
如圖4（c）所示，於鍍覆層18（源極電極）與鍍覆層19（汲極電極）之間形成半導體層21。半導體層21例如可藉由下述方法而形成：製作將可溶於如TIPS稠五苯（6,13-Bis(triisopropylsilylethynyl)pentacene，6,13-雙(三異丙基矽基乙炔基)稠五苯）之有機溶劑之有機半導體材料溶解於該有機溶劑而得之溶液，將其塗佈於鍍覆層18（源極電極）與鍍覆層19（汲極電極）之間並進行乾燥。再者，於形成半導體層21之前，亦可使鍍覆層18（源極電極）與鍍覆層19（汲極電極）之間之化合物層12曝光而使其親水化。藉由使與電晶體之通道對應之部分親水化，於該親水化部分較佳地塗佈上述溶液，而容易選擇性地形成半導體層21。又，半導體層21亦可藉由於上述溶液中添加1種以上之PS（聚苯乙烯）或PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）等絕緣性聚合物，塗佈含有該絕緣性聚合物之溶液並使其乾燥而形成。若以此方式形成半導體層21，則絕緣性聚合物集中形成於半導體層21之下方（絕緣體層17側）。於在有機半導體與絕緣體層之界面存在胺基等極性基之情形時，有發生電晶體特性之降低之傾向，但藉由設為介隔上述絕緣性聚合物設置有機半導體之構成，可抑制電晶體特性之降低。以如上之方式可製作電晶體。
再者，作為電晶體之結構，並無特別限制，可根據目的進行適當選擇。於圖2～圖4之態樣中，對底部接觸-底閘極型電晶體之製造方法進行了說明，但頂部接觸-底閘極型、頂部接觸-頂閘極型、底部接觸-頂閘極型之電晶體亦可以相同之方式製造。
以下，參照圖式對本實施形態中之圖案形成方法之一例進行說明。 於本實施形態之圖案形成方法中，於使用與所謂輥對輥製程對應之可撓性基板之情形時，可使用如圖1所示之作為輥對輥裝置之基板處理裝置100形成圖案。
如圖1所示，基板處理裝置100具有：供給帶狀之基板（例如帶狀之膜構件）S之基板供給部2、對基板S之表面（被處理面）Sa進行處理之基板處理部3、回收基板S之基板回收部4、具有光響應性硝基苄基之化合物之塗佈部6、曝光部7、遮罩8、圖案材料塗佈部9、及控制該等各部之控制部CONT。基板處理部3於將基板S自基板供給部2送出直至利用基板回收部4回收基板S之期間，可對基板S之表面實行各種處理。 該基板處理裝置100可較佳地用於在基板S上形成例如有機EL元件、液晶表示元件等顯示元件（電子裝置）之情形。
再者，圖1係圖示為了生成所需之圖案光而使用光罩之方式者，但本實施形態亦可適宜地應用於未使用光罩之無遮罩曝光方式。作為未使用光罩而生成圖案光之無遮罩曝光方式，可列舉使用DMD等空間光調變元件之方法、如雷射光束印表機般掃描光點之方式等。
於本實施形態之圖案形成方法中，如圖1所示般設定XYZ座標系，以下適當使用該XYZ座標系進行說明。關於XYZ座標系，例如沿著水平面設定X軸及Y軸，沿著鉛直方向朝上設定Z軸。又，基板處理裝置100以整體之方式沿著X軸，自其負側（-側）向正側（+側）搬送基板S。此時，帶狀之基板S之寬度方向（短邊方向）設定為Y軸方向。
基板處理裝置100中，作為成為處理對象之基板S，例如可使用樹脂膜或不鏽鋼等箔（foil）。例如，樹脂膜可使用聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚酯樹脂、乙烯乙烯基共聚物樹脂、聚氯乙烯樹脂、纖維素樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、乙酸乙烯酯樹脂等材料。
基板S較佳為例如即便承受200℃左右之熱而尺寸亦不會發生變化般熱膨脹係數較小。例如，藉由對膜進行退火，可抑制尺寸變化。又，可將無機填料混合於樹脂膜中，從而減小熱膨脹係數。作為無機填料之例，可列舉：氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、氧化矽等。又，基板S亦可為利用浮式法等製造之厚度100 μm左右之超薄玻璃之單體，或者於該超薄玻璃上貼合上述樹脂膜或鋁箔而得之積層體。
基板S之寬度方向（短邊方向）之尺寸例如形成為1 m～2 m左右，長度方向（長邊方向）之尺寸例如形成為10 m以上。當然，該尺寸僅為一例，並不限定於此。例如基板S之Y方向之尺寸可為50 cm以下，亦可為2 m以上。又，基板S之X方向之尺寸亦可為10 m以下。
基板S較佳為以具有可撓性之方式形成。此處所謂可撓性，指即便對基板施加自重程度之力亦不會破裂或斷裂，而可使該基板彎曲之性質。又，藉由自重程度之力彎曲之性質亦包括於可撓性。 又，上述可撓性根據該基板之材質、大小、厚度、或溫度等環境等而變化。再者，作為基板，可使用1片帶狀之基板，但亦可設為連接多個單位基板而形成為帶狀之構成。
基板供給部2例如將捲繞為輥狀之基板S送出並供給至基板處理部3。於此情形時，於基板供給部2中，設有捲繞基板S之軸部或使該軸部旋轉之旋轉驅動裝置等。此外，例如亦可為設有被覆捲繞為輥狀之狀態之基板S之覆蓋部等的構成。再者，基板供給部2並不限定於送出捲繞為輥狀之基板S之機構，只要為含有將帶狀之基板S於其長度方向依次送出之機構（例如夾持式驅動輥等）者即可。
基板回收部4係將通過基板處理裝置100之基板S例如卷取為輥狀後進行回收。於基板回收部4中，與基板供給部2同樣地，設有用於捲繞基板S之軸部或使該軸部旋轉之旋轉驅動源、被覆所回收之基板S之覆蓋部等。再者，亦可為如下構成：於基板處理部3中基板S被切割為面板狀之情形等時例如以將基板S重疊之狀態回收等按照與捲繞為輥狀之狀態不同之狀態來回收基板S。
基板處理部3係將由基板供給部2供給之基板S搬送至基板回收部4，並且進行如下步驟：於搬送之過程中對基板S之被處理面Sa形成光響應性膜之步驟、照射特定圖案之光之步驟、及配置圖案形成材料之步驟。基板處理部3具有：塗佈部6，其塗佈用以對基板S之被處理面Sa形成光響應性膜之材料；曝光部7，其照射光；遮罩8；圖案材料塗佈部9；及搬送裝置20，其包括於與加工處理之形態對應之條件下運送基板S之驅動輥R等。
關於塗佈部6與圖案材料塗佈部9，可列舉：液滴塗佈裝置（例如液滴噴出型塗佈裝置、噴墨型塗佈裝置、旋轉塗佈型塗佈裝置、輥塗型塗佈裝置、狹縫塗佈型塗佈裝置等）。
該等各裝置沿著基板S之搬送路徑適當設置，可撓性顯示器之面板等可以所謂輥對輥方式生產。於本實施形態中，設為設置曝光部7者，負責其前後之步驟（感光層形成步驟、感光層顯影步驟等）之裝置亦視需要生產線化（in-line）地設置。
《化合物》 本實施形態中所使用之具有光響應性硝基苄基之化合物較佳為下述通式（1）所表示之含氟化合物。
Figure 02_image011
[通式（1）中，X表示鹵素原子或烷氧基，R1 表示氫原子或碳數1～10之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基，Rf1 、Rf2 分別獨立為烷氧基、矽烷氧基、或氟化烷氧基，n表示0以上之整數]
上述通式（1）中，X為鹵素原子或烷氧基。X所表示之鹵素原子可列舉氟原子、氯原子、溴原子或碘原子等，但與X為鹵素原子相比，較佳為X為烷氧基。n表示整數，就起始原料之易獲取性之方面而言，較佳為1～20之整數，更佳為2～15之整數。
上述通式（1）中，R1 為氫原子、或碳數1～10之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基。 作為R1 之烷基，較佳為碳數1～5之直鏈狀或支鏈狀之烷基，具體而言，可列舉：甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、戊基、異戊基、新戊基等。 作為環狀之烷基，可列舉自單環烷烴、二環烷烴、三環烷烴、四環烷烴等多環烷烴中去除1個以上之氫原子而得之基等。 於本實施形態中，R1 較佳為氫原子、甲基或乙基。
上述通式（1）中，Rf1 、Rf2 分別獨立為烷氧基、矽烷氧基、或氟化烷氧基。 上述通式（1）中之Rf1 、Rf2 之烷氧基、矽烷氧基、或氟化烷氧基較佳為可為碳數3以上之烷氧基、且部分氟化者，亦可為全氟烷氧基。於本實施形態中，較佳為部分氟化之氟化烷氧基。
於本實施形態中，作為Rf1 、Rf2 之氟化烷氧基，例如可列舉-O-(CH2 )n f1 -(Cn f2 F2n f2 +1 )所表示之基。上述nf 1 為0以上之整數，nf2 為0以上之整數。 於本實施形態中，nf1 較佳為0～30，更佳為0～15，尤佳為0～5。 又，於本實施形態中，nf2 較佳為0～30，更佳為0～15，尤佳為1～8。
上述通式（1）中，n為0以上之整數。於本實施形態中，n較佳為1以上，更佳為3以上。
以下示出通式（1）所表示之含氟化合物之具體例。
Figure 02_image013
上述含氟化合物可利用國際公開第2015/029981號公報中所記載之方法製造。
以下表示本步驟中之化學修飾之一例。下述式中，關於X、R1 、Rf1 、Rf 2 、n之說明與關於上述通式（1）中之R1 、Rf1 、Rf2 、n之說明相同。
Figure 02_image015
2:基板供給部 3:基板處理部 4:基板回收部 6:含氟化合物塗佈部 7:曝光部 8:遮罩 9:圖案材料塗佈部 100:基板處理裝置 CONT:控制部 S:基板 Sa:被處理面
圖1係表示於本實施形態之電晶體之製造方法中較佳之基板處理裝置之整體構成的示意圖。 圖2係表示電晶體之製造方法之概略步驟之一例的圖。 圖3係表示電晶體之製造方法之概略步驟之一例的圖。 圖4係表示電晶體之製造方法之概略步驟之一例的圖。

Claims (10)

  1. 一種電晶體之製造方法，其包括： 於對象物上使用導電性材料形成閘極電極； 於上述閘極電極上形成絕緣膜； 於上述絕緣膜上使用含有具有光響應性硝基苄基之化合物之材料形成光響應性膜； 使上述光響應性膜選擇性地曝光，使曝光部之上述光響應性基解離，形成由親水性之曝光部與撥水性之未曝光部構成之圖案，於上述曝光部配置導電性材料而形成源極電極與汲極電極，形成使上述未曝光部之表面能降低之改質層，並於上述改質層上形成半導體層。
  2. 如請求項1所述之電晶體之製造方法，其中，上述形成改質層之步驟進而包括光照射步驟、及利用光響應性表面處理劑進行表面處理之表面處理步驟。
  3. 如請求項1或2所述之電晶體之製造方法，其中，上述圖案為電子裝置用之電路圖案。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之電晶體之製造方法，其中，上述化合物為藉由分解上述保護基而產生胺基之化合物。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之電晶體之製造方法，其中，用於形成上述圖案之材料包含液狀之導電材料或液狀之半導體材料。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之電晶體之製造方法，其中，上述曝光之光包含波長落在200 nm～450 nm之範圍的光。
  7. 如請求項1至6中任一項所述之電晶體之製造方法，其中，上述對象物係由樹脂材料構成之基板。
  8. 如請求項1至7中任一項所述之電晶體之製造方法，其中，上述對象物為具有可撓性之基板。
  9. 如請求項1至8中任一項所述之電晶體之製造方法，其中，上述圖案由親水區域及撥水區域構成，且該電晶體之製造方法包括下述無電鍍步驟：於上述親水區域或撥水區域配置無電鍍用觸媒，進行無電鍍。
  10. 如請求項9所述之電晶體之製造方法，其中，於上述無電鍍步驟中，於上述親水區域配置上述無電鍍用觸媒。
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