TW202141179A - 經圖案化之有機膜之製造方法、經圖案化之有機膜之製造裝置、藉以製作之有機半導體器件、及包含有機半導體器件之積體電路 - Google Patents

經圖案化之有機膜之製造方法、經圖案化之有機膜之製造裝置、藉以製作之有機半導體器件、及包含有機半導體器件之積體電路 Download PDF

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Abstract

本揭示提供一種圖案化手法，其能夠不使有機半導體膜蒙受損壞地圖案化、不使基底的基板或絕緣膜等蒙受損壞、能夠運用於廣泛種類的有機材料，特別是能夠運用於有機半導體材料，及可為低成本的。本揭示關於一種經圖案化之有機膜之製造方法，包含下述步驟：使用塗布法於親水性且非水溶性的第1基板上形成疏水性有機膜；將前述第1基板上所形成的有機膜按壓至具有凸部及凹部的印模的前述凸部；將水或水溶液運用於前述第1基板與前述有機膜的界面而將前述有機膜轉印至前述凸部；以及將已被轉印至前述凸部的有機膜按壓至第2基板而將前述有機膜轉印至前述第2基板而獲得經圖案化之有機膜；且前述有機膜及前述第2基板中至少一者係有機半導體。

Description

經圖案化之有機膜之製造方法、經圖案化之有機膜之製造裝置、藉以製作之有機半導體器件、及包含有機半導體器件之積體電路
發明領域
本揭示關於經圖案化之有機膜之製造方法及製造裝置、還有藉以製作之有機半導體器件及包含有機半導體器件之積體電路。
發明背景
近年，對有機半導體的關注正高漲。與習知之非晶矽(amorphous silicon)及多晶矽(polycrystal silicon)之無機半導體不同，就有機半導體的特徵而言，可舉：柔軟性優良、在輥對輥(roll to roll)製程中能夠便宜地大面積化等，有機半導體正被探討作為後矽(postsilicon)半導體而應用於次世代型電子器件。
此外，有機半導體是能夠在低成本的溶液製程中製作器件，在物聯網(Internet of Things，IoT)社會中作為重要之次世代電子器件的基本元件受到注目。面向產業化的電路應用，特別是在有機場效電晶體的邏輯電路應用來說，需要有機半導體膜(以下亦稱半導體膜)的圖案化。
就迄今為止所報告之半導體膜圖案化手法的代表例而言，可舉：僅在需要的地方製膜半導體膜的手法，或者是在整面地進行了製膜之後使用光蝕刻法(photolithography)製程等而進行蝕刻的手法。
作為半導體膜的圖案化手法，可舉：雷射蝕刻、光蝕刻法(用有電漿的乾蝕刻)、及光蝕刻法(濕蝕刻)。
此外，正提案：奈米轉印(Nanotransfer printing)(nTP)作為微細電極等的圖案化手法(非專利文獻1)。 先前技術文獻 非專利文獻
[非專利文獻1]J.A.Rogers et al.，Appl.Phys.Lett.81，562(2002).
發明概要 發明所欲解決之課題
利用雷射將半導體膜進行蝕刻的雷射蝕刻，係高成本的，且容易因雷射而使基底的絕緣膜等蒙受損壞。
進行用有電漿的乾蝕刻的光蝕刻法，雖可獲得高解像度且可靠性亦高，但係高成本的，且有因電漿而使基底蒙受基底被刨削等損壞的可能性。
進行用有溶劑之濕蝕刻的光蝕刻法，可獲得高解像度且可靠性亦相對地高，但係高成本的，且有基底溶脹(swelling)的可能性，亦有欲在光蝕刻法後殘留之處流失的情況。此外，難以因應半導體的材料而選定適切的溶劑。
在nTP來說，是對有凹凸的印模(stamp)整面蒸鍍Au/Ti(Ti為上)，對轉印目標位置的玻璃基板與Au/Ti雙方進行電漿處理等而於表面形成羥基，並在形成有羥基的狀態下使密接。羥基彼此進行化學鍵結，而印模凸部的Au/Ti圖案被轉印至玻璃基板上。
在nTP來說，只要能製作模具的話，變得不需要高價的光刻用裝置或阻劑。惟，由於利用著羥基彼此的縮合反應，因而受限於可於表面形成羥基的材料，沒有通用性，無法使用於有機半導體的轉印。
在僅於需要的地方進行製膜的情況來說，有這樣的問題：為了獲得高性能的電特性，重要的結晶成長方向的控制係困難的。
在對整面進行製膜後進行蝕刻之情況來說，儘管能夠製作已使用高性能半導體膜的電路，但由於使用電漿或有機溶媒作為蝕刻手法，因此變得需要擔憂由半導體膜往下層的損壞、需要對每種有機半導體材料選定有機溶媒。
有鑑於該等，在圖案化手法方面，正尋求著：能夠使有機半導體膜不受損壞即可進行圖案化、使基底的基板及絕緣膜等不受損壞、能夠運用於廣泛種類的有機材料，特別是能夠運用於有機半導體材料，且係低成本的。 用以解決課題之手段
本發明人發現了：將薄膜上的有機膜轉印至經凹凸圖案化的印模的凸部上後，透過將印模按壓至目標的基板上，而僅凸部的有機膜被轉印至目標的基板，而進行圖案化的方法。
本發明的要旨係如以下。 (1)一種經圖案化之有機膜之製造方法，包含： 使用塗布法於親水性且非水溶性的第1基板上形成疏水性有機膜； 將前述第1基板上所形成的有機膜按壓至具有凸部及凹部的印模的前述凸部； 將水或水溶液運用於前述第1基板與前述有機膜的界面，而將前述有機膜轉印至前述凸部；及 將已被轉印至前述凸部的有機膜按壓至第2基板而將前述有機膜轉印至前述第2基板而獲得經圖案化之有機膜； 其中前述有機膜及前述第2基板之中至少一者為有機半導體。 (2)如上述(1)記載之製造方法，其中前述凸部的最上部及前述凹部的最低部之間的距離為2~100μm。 (3)如上述(1)或(2)記載之製造方法，其中前述經圖案化之有機膜含有10個以上有機膜，各個有機膜具有厚度2nm以上、寬度500nm以上及長度500nm以上，且相鄰之有機膜彼此的間隔為1μm以上。 (4)一種經圖案化之有機膜之製造裝置，包含： 印模配置部，其被構成為會配置具有凸部及凹部的印模； 第1基板配置部，其被構成為能夠配置表面具有有機膜之親水性且非水溶性的第1基板； 第2基板配置部，其被構成為能夠配置第2基板； 第1驅動部，其被構成為能夠移動前述第1基板及前述印模中至少一者，藉此使得前述第1基板上的有機膜按壓至前述印模的前述凸部而讓前述有機膜配置於前述凸部上，及藉此使得前述第1基板從已被配置於前述凸部上的有機膜分開； 第1控制部，其被構成為會控制將前述第1基板上的有機膜按壓至前述印模之前述凸部的力； 水或水溶液供給部，其被構成為會將水或水溶液供給至前述有機膜與前述第1基板的界面； 第2驅動部，其被構成為能夠移動前述印模及前述第2基板中至少一者，藉此使得已被配置於前述印模之凸部上的有機膜按壓至前述第2基板而讓經圖案化之有機膜配置於前述第2基板上，及藉此使得前述印模從已被配置於前述第2基板上之經圖案化的有機膜分開；及 第2控制部，其被構成為會控制將已被配置於前述印模之凸部上的有機膜按壓至前述第2基板的力。 (5)如上述(4)記載之製造裝置，其中前述第1控制部被構成為會控制將前述有機膜按壓至前述凸部時，前述有機膜面內的按壓力的分布。 (6)如上述(4)或(5)記載之製造裝置，其中前述第2控制部被構成為會控制將前述有機膜按壓至前述第2基板時，前述有機膜面內的按壓力的分布。 (7)如上述(4)~(6)中任一項記載之製造裝置，其中前述製造裝置具備水或水溶液量的調整部，該水或水溶液量的調整部被構成為能夠調節前述水或水溶液供給部供給之水或水溶液的量。 (8)如上述(4)~(7)中任一項記載之製造裝置，其中前述製造裝置具備供給位置調整部，該供給位置調整部能夠辨識要供給前述水或水溶液之前述界面的位置，並調整前述水或水溶液供給部供給之水或水溶液的位置。 (9)如上述(4)~(8)中任一項記載之製造裝置，其中前述製造裝置具備第1對準部，該第1對準部會控制將前述有機膜按壓至前述凸部的位置。 (10)如上述(4)~(9)中任一項記載之製造裝置，其中前述製造裝置具備第2對準部，該第2對準部會控制將前述印模之凸部上的有機膜按壓至前述第2基板的位置。 (11)一種有機半導體器件，包含： 基板，及 前述基板上之經圖案化之有機膜； 其中前述有機膜為疏水性； 前述有機膜及前述基板中至少一者為有機半導體；且 前述基板無伴隨著前述有機膜之圖案化的損壞。 (12)如上述(11)記載之有機半導體器件，其中前述經圖案化之有機膜含有10個以上有機膜，且各個有機膜具有厚度2nm以上、寬度500nm以上及長度500nm以上，並且相鄰之有機膜彼此的間隔為1μm以上。 (13)如上述(11)或(12)記載之有機半導體器件，其中前述經圖案化之有機膜係具有0.0001mm2 以上之單疇(single domain)的有機半導體單晶膜。 (14)如上述(11)~(13)中任一項記載之有機半導體器件，其於前述基板與前述有機膜之間的至少一部分、於相對於前述有機膜與前述基板為相反側的至少一部分、或者是於該等兩者含有電極。 (15)如上述(14)記載之有機半導體器件，其於前述基板、前述有機膜與前述電極之間包含空間。 (16)一種積體電路，包含如請求項11~15中任一項記載之有機半導體器件。 發明效果
依據本揭示之方法，能以低成本，且能使有機膜及其基底不受有機溶媒或電漿等所致的損壞，即可進行有機膜之圖案化。此外，本揭示之方法，由於係利用了凹凸的物理性圖案化手法，因此對於廣泛種類的有機材料，特別是對於有機半導體材料係能夠運用的。
較佳實施例之詳細說明 用以實施發明的形態
本揭示係以經圖案化之有機膜之製造方法為對象，該經圖案化之有機膜之製造方法包含：使用塗布法於親水性且非水溶性的第1基板上形成疏水性有機膜；將前述第1基板上所形成的有機膜按壓至具凸部及凹部之印模的前述凸部；將水或水溶液運用於前述第1基板與前述有機膜的界面，而將前述有機膜轉印至前述凸部；以及將已被轉印至前述凸部的有機膜按壓至第2基板而將前述有機膜轉印至前述第2基板而獲得經圖案化之有機膜；且前述有機膜及前述第2基板中至少一者為有機半導體。
本揭示之製造方法主要具有以下顯著效果。製作好模具的話，不需要光蝕刻法，係低成本的。由於能夠在往印模轉印的同時進行有機膜的圖案化，因而能以短時間進行圖案化。利用印模的凹凸而物理性地進行有機膜的圖案化，所以無需使用溶劑或雷射，能夠進行各種各樣的有機材料的圖案化，通用性係高的。在第2基板來說由於只是按壓印模，因而不會使第2基板蒙受溶媒等的損壞。例如，即便係在第2基板對於使有機材料溶解之溶劑係溶解性的情況，亦能夠形成經圖案化之有機膜。在印模來說只觸碰水或水溶液，不需溶媒的接觸或受到加熱，因此實質上無溶媒或熱所致之印模的溶脹或者是收縮。例如，能夠將預先塗布而成為了單晶的膜予以圖案化。與nTP不同，不需要與轉印目標位置的基板之：基於羥基的鍵結。
此外，習知，在利用光蝕刻法形成半導體膜的情況來說，在進行蝕刻的材料之上需要遮罩，多使用經圖案化的電極作為光蝕刻法的遮罩。惟，當經圖案化之電極被配置於半導體膜之下側的情況，無法使用電極作為遮罩，有需要另行準備不使半導體膜蒙受損壞的遮罩。依據本揭示之方法的話，即便經圖案化之電極係被配置於半導體膜之下側的情況，亦不需要追加的步驟，能夠在電極上獲得經圖案化之半導體膜。
此外，與習知僅於需要的部分製膜半導體膜的手法相比較，依據本揭示之製造方法的話，由於能夠使用結晶成長方向一致的單晶性疇(domain)，因此可期待會顯示高的載流子傳導(carrier conduction)特性。進一步，與用有光蝕刻法製程等的情況相比較，本揭示之製造方法可期待低成本且作業時間亦短這樣的效果。
本揭示之製造方法，一面會維持有機半導體單晶及有機半導體聚合物等有機膜的高性能的電學特性，一面能夠運用於許多的半導體材料及基底層上，在印刷電子(printed electronics)產業中，係在量產製程中的利用價值高者。
在本揭示之製造方法來說，使用塗布法而於親水性且非水溶性的第1基板上，形成耐水性的有機膜。塗布法係以下方法：使有機材料溶解於有機溶媒而製備有機溶液，於基板上塗布有機體溶液，並使有機溶媒蒸發而形成膜。就有機溶媒而言，能使用習知於塗布法所使用著的有機溶媒，能夠使用例如：甲苯、二氯苯等。
就塗布法而言，能夠使用自習知所使用著的方法，能夠使用例如：邊緣澆鑄法、連續邊緣澆鑄法、滴鑄法、旋塗法、印刷法(噴墨法及凹版印刷(gravure printing)法)、分配器法、及噴霧法、浸塗法、模塗佈機法、輥塗佈機法、棒式塗佈機法、刮刀塗覆法等。
第1基板，係水的接觸角較佳為20度以下，更佳為10度以下的親水性基板。第1基板能夠為表面係親水性的基板或者是已將表面進行過親水化處理的基板，較佳為玻璃基板或者是雲母，更佳為玻璃基板。玻璃基板較佳為Eagle玻璃。親水化處理能夠透過對玻璃基板進行UV/O3 處理而進行。
第1基板係非水溶性的，能夠為例如：雲母或者是玻璃。由於第1基板係非水溶性的，因此，將水或水溶液運用於第1基板與有機膜的界面時，不會發生第1基板的成分溶出而附著於有機膜或與其反應之情況，就能夠獲得高純度的有機膜。此外，將水或水溶液運用在第1基板與有機膜的界面時，由於第1基板的形狀能夠維持而不崩壞，因此能在有機膜的形狀不歪斜的情況下，將有機膜從第1基板分離。所謂非水溶性，係稱實質上不於水或水溶液中溶解、分解、或者是溶脹。玻璃較佳為在表面藉由UV/臭氧處理或者是親水性塗覆材料等進行過親水化處理者。第1基板亦可具有柔軟性。
在本揭示之製造方法來說，將水或水溶液運用在第1基板與有機膜的界面，而使有機膜從第1基板分離。有機膜係疏水性有機膜的話，可為所期望的有機膜。水或水溶液進入至親水性第1基板與疏水性有機膜的分子之間，能夠使有機膜從第1基板分離。
為了使有機膜從第1基板分離，可使用水或水溶液，較佳可使用水溶液。與水相較，水溶液更容易滲入至第1基板與有機膜的界面，有機膜與第1基板的分離會更受到促進。水溶液可為不易使印模溶脹或者是收縮者，係水，與較佳為乙醇、甲醇、或者是乙腈等極性溶媒的混合液。水溶液中乙醇、甲醇、或者是乙腈等極性溶媒的濃度較佳為5~50%，更佳為10~45%，進一步較佳為15~40%。
親水性第1基板的水的接觸角，係較疏水性有機膜的水的接觸角還小，第1基板與有機膜之水的接觸角的差，較佳為40度以上，更佳為50度以上，進一步較佳為60度以上，進一步更佳為70度以上，進一步更佳為80度以上，進一步更佳為90度以上。有機膜的接觸角，較佳為60度以上，更佳為70度以上，進一步較佳為80度以上，進一步更佳為100~120度。藉著親水性第1基板與疏水性有機膜之接觸角的差為前述較佳的範圍，能夠更穩定使有機膜從第1基板剝離。
將水或水溶液運用在第1基板與有機膜的界面的方法未被特別限定，可為：在第1基板與有機膜的界面使用點滴器等水供給器而滴下水或水溶液之方法、將形成了有機膜的第1基板浸漬於水中之方法等。
在本說明書中，所謂疏水性，係可具有較佳為50度以上的接觸角，更佳為60度以上的接觸角，進一步較佳為70度以上的接觸角，進一步更佳為80度以上的接觸角，更佳為90度以上的接觸角，進一步較佳為100度以上，進一步更佳為110度以上，進一步更佳為150度以上的接觸角。
形成於第1基板上之有機膜的面積，較佳為2mm2 以上，更佳為10mm2 以上，進一步較佳為100mm2 以上，進一步更佳為1000mm2 以上，進一步更佳為10000mm2 以上。有機膜的面積上限，未被特別限定，受製造設備的大小所限制，例如亦可設為10m2 。當使用於半導體器件的情況，亦可將具有上述較佳面積的有機膜，分離為例如：0.000025~低於2.0mm2 、0.0001~低於1.5mm2 、0.0004~1.0mm2 、0.0009mm2 ~0.5mm2 、0.0016~0.2mm2 、0.0025~0.1mm2 、或者是0.005mm~0.05mm2 的面積而使用。
印模凸部的最上部與凹部的最低部之間的距離，較佳為2~100μm，更佳為5~50μm，進一步較佳為7~40μm，進一步更佳為10~30μm。藉由印模凸部的最上部與凹部的最低部之間的距離為上述較佳的範圍，在將印模與有機膜按壓之際，會抑制凹部接觸於有機膜，並且能夠一邊抑制凸部彎折，一邊物理性地進行圖案化。
將有機膜按壓至印模凸部之際凸部每單位面積的壓力，適宜調整至凹部不接觸於有機膜並且凸部不彎折的範圍的話即可，但能夠為例如：5~200kPa、10~100kPa、或者是50~80kPa。
把已被轉印至印模凸部的有機膜按壓至第2基板之際凸部每單位面積的壓力，適宜調整至有機膜會被轉印至第2基板並且凸部不彎折的範圍的話即可，但可為例如：5~200kPa、10~100kPa、或者是50~80kPa。
印模的構成材料，較佳為樹脂，較佳為聚二甲基矽氧烷(PDMS)或者是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，進一步較佳為PDMS。印模的構成材料，係以PDMS或者是PMMA作為主要構成要素亦可。藉由使用以這般的材料所構成的印模，能夠良好地進行：將有機膜轉印至印模凸部這件事、及將有機膜從印模凸部轉印至第2基板這件事。印模亦可為疏水性的。印模亦可具備玻璃或者是薄膜的支承基板。
支承基板，較佳為玻璃基板、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)基板、或者是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)基板。
玻璃基板、PEN基板、或者是PET基板(依印模製作時的熱處理溫度)，能夠基於硬化前印模材料的推壓及於熱硬化後從印模製作用模具剝離的容易度而選擇。藉由於印模的基材使用可撓性基板，剝離變得容易。
在印模的表面來說，亦可形成剝離層。剝離層較佳為CYTOP或者是自組裝單分子膜(self‐assembled monolayer)(SAM)，更佳為CYTOP。自組裝單分子膜，例如為：癸基三甲氧基矽烷(DTS)、三乙氧基-1H,1H,2H,2H-十七氟癸基矽烷(F-SAM)、或者是三甲氧基(2-苯基乙基)矽烷(β-PTS)。因為DTS具有約101度的接觸角，F-SAM具有約110度的接觸角，β-PTS具有約80度的接觸角，而在將有機膜轉印至第2基板之際，更容易地從印模剝離有機膜而變得容易轉印。SAM處理能夠以氣相法或者是液相法進行。
經圖案化之有機膜，較佳含有10個以上有機膜，各個有機膜具有厚度為2nm以上、寬度為500nm以上、及長度為500nm以上，並且相鄰的有機膜彼此的間隔為1μm以上。
於經圖案化之有機膜所含之有機膜的個數，更佳為50個以上，進一步較佳為100個以上。有機膜的寬度及長度分別能夠更佳為10μm以上，進一步較佳為15μm以上，進一步更佳為20μm以上，進一步更佳為30μm以上，進一步更佳為45μm以上，進一步更佳為50μm以上。有機膜的厚度更佳為2~100nm，進一步較佳為7~20nm。相鄰的有機膜彼此的間隔更佳為5μ m以上，進一步較佳為10μ m以上，進一步更佳為20μm以上，進一步更佳為25μm以上。
有機膜寬度的上限未受特別限制，但例如為500μm以下。在有機膜中有機膜彼此間隔的上限未受特別限制。
在圖22顯示為經圖案化之有機膜的一例，且係5組有機膜的上面照片。在圖23係顯示經圖案化之有機膜的其它例，且係5組有機膜的上面照片。在圖33顯示具有經圖案化之半導體有機膜之4吋矽晶圓的外觀照片。
與經圖案化之有機膜相接之第2基板的面的至少一部分，亦可具有：疏水性、溶劑可溶性、非耐熱性、或者是該等之組合的特性。較佳為與有機膜相接之第2基板的面整體具有疏水性、溶劑可溶性、非耐熱性、或者是該等之組合的特性，更佳為第2基板整體具有疏水性、溶劑可溶性、非耐熱性、或者是該等之組合的特性。
第2基板的材料，為固體的話不被特別限定。第2基板亦可包含支承基板、電極、絕緣膜等多個層。第2基板亦可為可撓性基板。就可撓性基板而言，可舉：聚萘二甲酸乙二酯(PEN)基板、聚醯亞胺基板、聚苯硫醚基板、聚矽氧(silicone)基板等。
與有機膜相接之第2基板之面的至少一部分，較佳為與有機膜相接之第2基板的面整體，更佳為第2基板整體，可顯示前述較佳範圍的疏水性。藉著第2基板顯示這般的疏水性，於以下情況即：使用已配置於疏水性基板上之經圖案化之有機膜而製作器件的情況，能夠減低或者是去掉可能附著至基板上的水分(吸附分子)，能夠製作無水分影響之具有良好特性的器件。
就顯示疏水性的材料而言，可舉，例如：聚對二甲苯(parylene)(接觸角80~90度左右)、氟系聚合物的CYTOP(註冊商標)(接觸角110度)等。
與有機膜相接之第2基板之面的至少一部分可為溶劑可溶性，較佳為與有機膜相接之第2基板的面整體可為溶劑可溶性，更佳為第2基板整體可為溶劑可溶性。因此，與有機膜相接之第2基板之面的至少一部分可為以下所述者，較佳為第2基板與有機膜相接之面整體可為以下所述者，更佳為第2基板整體，可為以下所述者，即可為p型有機半導體膜或是n型有機半導體膜；或者是亦可為包含p型有機半導體膜及n型有機半導體膜的積層體。從而，第2基板可包含基於有機半導體膜的pn接合結構、pnp接合結構、或者是npn接合結構。
在本申請案中所謂溶劑可溶性，係稱實質上會於有機溶媒中溶解、分解、或者是溶脹，例如：實質上對於甲苯、二氯苯等習知於塗布法所使用的有機溶媒，會溶解、分解、或者是溶脹。
與有機膜相接之第2基板之面的至少一部分可為非耐熱性的，較佳為與有機膜相接之第2基板的面整體可為非耐熱性的，更佳為第2基板整體可為非耐熱性的。因此，與有機膜相接之第2基板之面的至少一部分亦可為以下所述者，較佳為與有機膜相接之第2基板的面整體亦可為以下所述者，更佳為第2基板整體亦可為以下所述者，即亦可為例如：具有經以五氟苯硫醇(PFBT)等自組裝單分子層(SAM：self-assembled monolayer)修飾過之Au等電極膜的基板。能夠於這般的PFBT等耐熱性低的修飾材料上，配置有機膜。
在本申請案中所謂非耐熱性，較佳是稱玻璃轉移點為90℃以下或或者是在90℃以下會昇華、熔解、或是分解，更佳是稱玻璃轉移點為120℃以下，或者是在120℃以下會昇華、熔解、或是分解。
一邊參照圖面一邊說明本揭示之製造方法。
使用塗布法，於親水性且非水溶性的第1基板上，進行疏水性有機膜的塗布。接著，如於圖1所示，將第1基板10上的有機膜20按壓至印模30的凸部31。印模30具有凸部31及凹部32。
如於圖2所示，一邊使第1基板10上的有機膜20密接於印模30的凸部，一邊將水或水溶液運用於第1基板10與有機膜20的界面。圖2係表示了：使用點滴器等水或水溶液的供給器80，將水或水溶液運用於第1基板10與有機膜20的界面的態樣。
藉此，水或水溶液會滲入親水性玻璃基板與高撥水性的有機膜之間，有機膜會自基板剝離，如於圖3所示般，有機膜21被轉印至印模30的凸部上。將有機膜轉印至印模的凸部上之際，有機膜22亦可如圖3例示般被轉印至凹部。
接著，如於圖4所示般，將已被轉印至凸部的有機膜21按壓至第2基板40，如圖5於所示般，將有機膜21轉印至第2基板40而可獲得經圖案化之有機膜。第2基板40亦可具有疏水性膜42。
(製作模具) 於本揭示之製造方法中使用的印模，能夠使用模具而製作。用以製作印模的模具，能夠利用習知的方法製作。於以下顯示模具之製作方法的一例。
準備基板。基板可為表面業經親水化處理的基板，較佳為玻璃基板。藉由表面為親水性的，能夠提升光阻劑的附著性。玻璃基板較佳為Eagle玻璃。親水化處理能夠透過對玻璃基板進行UV/O3 處理或者是電漿處理而進行。
如於圖6所示般，於表面為親水性的玻璃基板52上，旋塗了光阻劑溶液後，進行熱處理，並實行規定圖案的遮罩而進行曝光。光阻劑較佳為SU-8。SU-8能夠形成10μm以上之高度及1μm以下或者是100nm以下之間隔的光阻劑。
於曝光後，於低溫下進行熱處理，進行顯影，並於高溫下進行熱處理。接著，亦可進行基於氣相法之F-SAM處理等而形成剝離層，能夠製作模具50即：形成有具備剝離層56之光阻劑54的玻璃基板52。
(製作印模) 於本揭示之製造方法中使用之印模，能夠使用製作好的模具50而如下般製作。於以下，將印模之製作方法的一例於以下顯示。
如於圖7所示，將液狀的印模材料33滴下於模具50上，以支承基板57夾住並裝載砝碼58，進行靜置並使熱硬化之後，剝離模具，而能夠製作如圖8所示般之印模30。印模材料在滴下至模具之前，亦可進行攪拌/脫泡。
為了提升有機膜的剝離性，如於圖8所示，亦可於製作出的印模的表面形成CYTOP等剝離層34。剝離層的形成，可透過將含有剝離層材料的溶液進行旋塗，接著進行熱處理而進行。
有機膜能夠為例如：PMMA等有機膜、有機半導體膜、有機半導體單晶膜、或者是有機半導體聚合物膜。有機膜較佳為有機半導體膜，更佳為有機半導體單晶膜或者是有機半導體聚合物膜，進一步較佳為有機半導體單晶膜。有機半導體包含p型有機半導體、n型有機半導體、或者是該等的組合。
當有機膜為有機半導體單晶膜之情況，有機半導體單晶膜的平均膜厚為2~100nm，較佳為4~20nm。藉由有機半導體單晶膜的平均膜厚在前述範圍，能夠獲得良好的器件特性。有機半導體單晶膜之平均膜厚的測定，能夠使用觸針式表面形狀測定儀或者是原子力顯微鏡(atomic force microscope)而進行。
有機半導體單晶膜在厚度方向上，較佳為具有1分子層~50分子層，更佳為具有1分子層~10分子層，進一步較佳為具有1分子層~5分子層。有機半導體單晶膜，以具有1分子層為最佳，亦可在厚度方向上具有2分子層以上。有機半導體單晶膜的分子層數可利用原子力顯微鏡進行測定。
有機半導體單晶膜之1分子層的厚度，較佳為2~6nm，更佳為2~4nm。有機半導體單晶膜之1分子層的厚度能夠透過組合單晶X射線結構解析與原子力顯微鏡觀察而測定。
有機半導體單晶膜係由單疇或者是多疇(multi domain)構成，較佳為由單疇構成。有機半導體單晶膜的疇(domain)，能夠利用單晶X射線繞射(single-crystal X-ray diffraction)進行測定。有機半導體單晶膜具有：較佳為0.0001mm2 以上，更佳為0.0004mm2 以上，進一步更佳為0.0009mm2 以上，進一步更佳為0.0016mm2 以上，進一步更佳為0.0025mm2 以上，進一步更佳為0.005mm2 以上，進一步更佳為0.5mm2 以上，進一步更佳為2.0mm2 以上，進一步更佳為4.0mm2 以上，進一步更佳為100mm2 以上，進一步更佳為1000mm2 以上，進一步更佳為10000mm2 以上之連續面積的單疇。具有上述較佳面積的有機半導體單晶膜具有單疇一事，能夠利用對具有上述較佳面積的有機半導體單晶膜整體照射X射線的面內(in-plane)X射線繞射測定而確認。有機半導體單晶層的面積與可上述單疇的面積相同。所謂單疇，係結晶方位一致的連續區域。在單疇中來說較佳為分子層數一致，但結晶方位一致的話，亦可包含不同的分子層的區域。例如，當於結晶方位一致的2分子層區域的一部分上含有結晶方位一致的層是成長為樹狀之3分子層之區域的情況，上述2分子層及3分子層的連續區域是成為單疇。
當然應被理解的是，在有機半導體單晶膜來說，亦可組入有具有上述較佳連續面積之單疇的有機半導體單晶膜被分離者。例如，具有上述較佳連續面積之單疇的有機半導體單晶膜，亦可被分離為多片有機半導體單晶膜而被組入於有機半導體器件者。藉著各有機半導體單晶膜在有機半導體器件內是被分離著的，能夠使其與其它元件電性孤立。被分離的各有機半導體單晶膜是獲得自結晶軸方向係一致的單晶膜，此事係能夠藉由利用單晶X射線繞射、電子束繞射進行測定或利用偏光顯微鏡的觀察而確認。
於圖34顯示：經利用本方法轉印及圖案化之700μm×500μm之有機半導體單晶膜係以8×8排列之陣列的雷射共焦顯微鏡像。以四角框所包圍的部分是一個700μm×500μm的有機半導體單晶膜，有機半導體單晶膜在顯微鏡像之整體是以8×8列隊。有機半導體單晶膜的間隔在橫向方向為500μm，在縱向方向為300μm。面內(in-plane)X射線繞射測定，能夠例如：一邊使得保持圖34顯示之有機半導體單晶膜的基板旋轉360度一邊對以虛線部所包圍的部分照射X射線而進行。如於圖35作為一例所示，透過面內(in-plane)X射線繞射測定在180度周期可觀測到峰的話，判定為：位置於經照射X射線之以虛線部所包圍之部分的各有機半導體單晶膜，是實質上全部向著相同方向的單晶膜。當結晶的朝向存在顯著偏差的情況，繞射峰不成為一個，被觀測到多個峰。利用上述方法測定了經使用本方法而轉印及圖案化之有機單晶膜時，繞射峰的半值寬度，較佳為±1度以內，更佳為±0.5度以內。
有機半導體單晶膜，顯示較佳為0.1cm2 /V・s以上，更佳為0.5cm2 /V・s以上，進一步較佳為1.0cm2 /V・s以上，進一步更佳為3.0cm2 /V・s以上，進一步更佳為2.0cm2 /V・s以上，進一步更佳為5.0cm2 /V・s以上，進一步更佳為7.5cm2 /V・s以上，進一步更佳為10cm2 /V・s以上的遷移率。有機半導體單晶膜的遷移率能夠從有機場效電晶體的測定結果算出。
針對構成有機半導體單晶膜之有機半導體的種類而言，無特別限制，但能夠使用例如：4環以上的多環芳香族化合物，或者基於1個或者是多個不飽和之五員雜環式化合物與多個苯環的4環以上的多環化合物。
此外，構成有機半導體單晶膜的有機半導體，較佳為自身凝縮機能高的材料，可舉，例如：顯示高遷移率之下式(1)的p型有機半導體Cn-DNBDT-NW等。
[化1]
Figure 02_image001
在式(1)中，n可為1~14。所謂自身凝縮機能，意指在分子從溶媒析出之際，會自發性凝聚而容易結晶化的傾向。
於下式(2)~下式(6)顯示構成有機半導體單晶膜之有機半導體的其它例。
[化2]
Figure 02_image003
在式(2)所示之聚噻吩半導體中，R1及R2分別獨立地為氫原子或碳數為4~10的烷基。烷基亦可含有雜原子(典型而言選擇自氧原子及硫原子。)。此外，R1及R2亦可一起形成環。因自身凝聚功能之理由，較佳為，R1及R2分別獨立為氫原子或碳數為5~8的烷基。更佳為R1及R2分別獨立為氫原子或己基。
n表示5~100的整數。n表示聚噻吩半導體中噻吩單體単元的平均數，即表示聚噻吩鏈的長度。從形成單晶膜的觀點來看，n較佳為50以下。
[化3]
Figure 02_image005
式(3)中，R3、R4、R5及R6分別獨立為氫原子或碳數為1~14的烷基。烷基亦可包含雜原子(典型而言選擇自氧原子及硫原子。)，烷基中的氫原子亦可被鹵素原子等取代基所取代。因自身凝聚功能之理由，較佳為R4=R5，較佳為R3=R6。從溶解性的觀點來看，較佳是R4及R5係氫原子，且R3及R6分別獨立為碳數為1~14的烷基，或，R3及R6為氫原子，且R4及R5分別獨立為碳數為1~14的烷基。更佳為，R3及R6為氫原子，且R4及R5分別獨立為碳數為1~14的烷基。因自身凝聚功能之理由，烷基較佳的碳數為4~12，更佳為6~10。
[化4]
Figure 02_image007
式(4)中，R7、R8、R9及R10分別獨立為氫原子或碳數為1~14的烷基。烷基亦可包含雜原子(典型而言選擇自氧原子及硫原子。)，烷基中的氫原子亦可被鹵素原子等取代基所取代。因自身凝聚功能之理由，較佳為R7=R9，較佳為R8=R10。從溶解性的觀點來看，較佳是R7及R9為氫原子，且R8及R10分別獨立為碳數為1~14的烷基，或R8及R10為氫原子，且R7及R9分別獨立為碳數為1~14的烷基。更佳為，R8及R10為氫原子，且R7及R9分別獨立為碳數為1~14的烷基。因自身凝聚功能之理由，烷基較佳的碳數為6~13，更佳為8~10。
[化5]
Figure 02_image009
式(5)中，R11、R12、R13及R14分別獨立為氫原子或碳數為1~14的烷基。烷基亦可包含雜原子(典型而言選擇自氧原子及硫原子。)，烷基中的氫原子亦可被鹵素原子等取代基所取代。因自身凝聚功能之理由，較佳為R11=R13，較佳為R12=R14。從溶解性的觀點來看，較佳為，R11及R13為氫原子，且R12及R14分別獨立為碳數為1~14的烷基，或R12及R14為氫原子，且R11及R13分別獨立為碳數為1~14的烷基。更佳為，R12及R14為氫原子，且R11及R13分別獨立為碳數為1~14的烷基。因自身凝聚功能之理由，烷基較佳的碳數為5~12，更佳為8~10。
[化6]
Figure 02_image011
式(6)中，R15、R16、R17及R18分別獨立為氫原子或碳數為1~14的烷基。烷基亦可包含雜原子(典型而言選擇自氧原子及硫原子。)，烷基中的氫原子亦可被鹵素原子等取代基所取代。因自身凝聚功能之理由，較佳為R15=R17，較佳為R16=R18。從溶解性的觀點來看，較佳為，R16及R18為氫原子，且R15及R17分別獨立為碳數為1~14的烷基，或R15及R17為氫原子，且R16及R18分別獨立為碳數為1~14的烷基。更佳為，R16及R18為氫原子，且R15及R17分別獨立為碳數為1~14的烷基。因自身凝聚功能之理由，烷基較佳的碳數為5~12，更佳為8~10。
於下式(7)~下式(15)顯示：構成有機半導體單晶膜之有機半導體之進一步其它的例。式(7)~式(15)中，R能夠使用：直鏈烷基、分支烷基、氟化直鏈/分支烷基、三異丙基矽基乙炔基、苯基等。
[化7]
Figure 02_image013
[化8]
Figure 02_image015
[化9]
Figure 02_image017
[化10]
Figure 02_image019
[化11]
Figure 02_image021
[化12]
Figure 02_image023
[化13]
Figure 02_image025
[化14]
Figure 02_image027
[化15]
Figure 02_image029
於下式(16)~式(19)顯示：有機半導體之進一步其它的例。於式(16)~(19)顯示之NDI、PDI、BTDI、及BQQDI的n型有機半導體，係主鏈的長軸方向是一致的，但每分子具有層扭曲的積層結構。R能夠使用直鏈烷基、分支烷基、氟化直鏈/分支烷基、三異丙基矽基乙炔基、苯基等。
[化16]
Figure 02_image031
（１６）
[化17]
Figure 02_image033
（１７）
[化18]
Figure 02_image035
（１８）
[化19]
Figure 02_image037
（１９）
於式(20)~(26)顯示側鏈之其它的例。在式(20)~(26)中來說，主鏈係為n型有機半導體的BQQDI，但主鏈亦可為BQQDI以外，可為例如：NDI及PDI等，亦可為於式(7)~(15)記載的主鏈。式(20)係側鏈為苯基乙基之例，式(21)係側鏈為脂肪族烷基之例，式(22)係側鏈為脂肪族環狀烷基之例，式(23)係側鏈為脂肪族鏈狀＋環狀烷基之例，式(24)係側鏈為芳香族基之例，式(26)係側鏈為烷基＋芳香族(＋鹵素)基之例，式(26)係側鏈為烷基＋鹵素基並且BQQDI核心也加成有官能基之例。
[化20]
Figure 02_image039
（２０）
[化21]
Figure 02_image041
（２１）
[化22]
Figure 02_image043
（２２）
[化23]
Figure 02_image045
（２３）
[化24]
Figure 02_image047
（２４）
[化25]
Figure 02_image049
（２５）
[化26]
Figure 02_image051
（２６）
有機半導體單晶膜係能夠透過利用穿透式電子顯微鏡(TEM)進行觀察，確認是否為單晶。
當有機膜為有機半導體聚合物膜的情況，有機半導體聚合物膜的平均膜厚為1nm~1μm，較佳為3~200nm。藉由有機半導體聚合物膜的平均膜厚在前述範圍，能夠獲得良好的器件特性。有機半導體聚合物膜之平均膜厚的測定，能使用觸針式表面形狀測定儀或者是原子力顯微鏡而進行。
有機半導體聚合物膜顯示，較佳為0.005cm2 /V・s以上，更佳為0.05cm2 /V・s以上，進一步較佳為0.5cm2 /V・s以上，進一步更佳為5cm2 /V・s以上，進一步更佳為10cm2 /V・s以上的遷移率。有機半導體聚合物膜的遷移率，能夠從有機場效電晶體的測定結果算出。
在把有機半導體聚合物膜作成P型半導體之情況來說，將P型的高分子半導體溶解於溶媒而製作；當作成N型半導體之情況來說，將N型的高分子半導體溶解於溶媒而製作。就P型的高分子半導體而言，能夠使用：噻吩、噻二唑、二酮吡咯并吡咯等聚合或者是共聚而成者。此外，就N型高分子半導體而言，能夠使用：萘二醯亞胺、苝二醯亞胺、噻吩等聚合或者是共聚而成者。就溶媒而言，能夠使用二氯苯、甲苯、乙腈、乙酸丁酯、氟醇(fluoroalcohol)等。
本揭示此外係以經圖案化之有機膜之製造裝置作為對象，該經圖案化之有機膜之製造裝置包含：印模配置部，其被構成為會配置具有凸部及凹部的印模；第1基板配置部，其被構成為能夠配置表面具有有機膜之親水性且非水溶性的第1基板；第2基板配置部，其被構成為能夠配置第2基板；第1驅動部，其被構成為能夠移動前述第1基板及前述印模中至少一者，以將前述第1基板上的有機膜按壓至前述印模的前述凸部而使得前述有機膜配置於前述凸部上，及使得前述第1基板從已被配置於前述凸部上之有機膜分開；第1控制部，其被構成為會控制把前述第1基板上的有機膜按壓至前述印模之前述凸部的力；水或水溶液供給部，其被構成為將水或水溶液供給至前述有機膜與前述第1基板的界面；第2驅動部，其被構成為能夠移動前述印模及前述第2基板中至少一者，以將已被配置於前述印模之凸部上的有機膜按壓至前述第2基板而使得經圖案化之有機膜配置於前述第2基板上，及使得前述印模從已被配置於前述第2基板上之經圖案化之有機膜分開；還有第2控制部，其被構成為會控制將已被配置於前述印模之凸部上的有機膜按壓至前述第2基板的力。
於圖28，顯示於本揭示之製造裝置100配置了印模30、第1基板10及已被配置於其上的有機膜20、還有第2基板40時的剖面示意圖。印模30被配置於印模配置部90，第1基板10被配置於第1基板配置部91，第2基板40被配置於第2基板配置部92。第1基板配置部91及第2基板配置部92可為個別亦可為一體。第1基板配置部91可與製造裝置100係一體，或者亦可是從製造裝置100分離。第2基板配置部92可與製造裝置100係一體，或者亦可從是製造裝置100分離。
製造裝置100具備第1驅動部93。第1驅動部93係被構成為能夠移動第1基板10及印模30中至少一者，以將第1基板10上的有機膜20按壓至印模30的凸部而使有機膜20配置於凸部上，及使得第1基板10從已被配置於凸部上的有機膜分開。圖28係第1驅動部93可移動第1基板10及印模30雙方之一例。
製造裝置100具備第1控制部94，該第1控制部94是被構成為會控制第1驅動部93將第1基板10上的有機膜20按壓至印模30的凸部的力。
製造裝置100具備水或水溶液供給部80，其被構成為會將水或水溶液供給至有機膜20與第1基板10的界面。
製造裝置100具備第2驅動部95。第2驅動部95係被構成為能夠移動印模30及第2基板40中至少一者，以將印模30凸部上的有機膜按壓至第2基板40而使得經圖案化之有機膜配置於第2基板40上，及使得印模從已被配置於第2基板40上之經圖案化之有機膜分開。圖28係第2驅動部95可移動印模30及第2基板40雙方之一例。
製造裝置100具備第2控制部96，其被構成為會控制第2驅動部95將印模30的凸部上的有機膜按壓至第2基板40的力。
印模配置部90、與第1基板配置部91及第2基板配置部92係至少一者，相對於前述按壓方向能夠在垂直方向上移動。第1驅動部93及第2驅動部95中至少一者，係會使印模配置部90與第1基板配置部91及第2基板配置部92中至少一者移動的驅動部，或亦可為製造裝置100是具備驅動部，其係除第1驅動部93及第2驅動部95外，另外會使印模配置部90與第1基板配置部91及第2基板配置部92中至少一者移動。第1驅動部93及第2驅動部95可為一體亦可為個別。第1控制部94及第2控制部96可為一體亦可為個別。
較佳是第1控制部係被構成為會控制將第1基板上的有機膜按壓至凸部時，有機膜面內的按壓力的分布。較佳是第2控制部係被構成為會控制將已被配置於印模的凸部上之有機膜按壓至第2基板時，有機膜面內的按壓力的分布。
較佳是製造裝置100具備水或水溶液量的調整部，其被構成為能夠調節水或水溶液供給部供給之水或水溶液的量。水或水溶液量的調整部亦可配合流量設定值而自動調節閥開度。
較佳是製造裝置100具備供給位置調整部，其係能夠辨識要供給水或水溶液之有機膜與第1基板之界面的位置，並調整水或水溶液供給部供給之水或水溶液的位置。有機膜與第1基板之界面位置的辨識亦可藉由利用照相機進行的二值化處理等影像處理而進行。
較佳是製造裝置100具備第1對準部，其會控制將第1基板上的有機膜按壓至印模之凸部的位置。在第1對準部中的對準，可為：把第1基板的邊緣或者是有機膜的邊緣與印模的邊緣設為基準的對準、把第1基板上或者是有機膜上的標記與印模上的標記設為基準的對準，或該等的組合等。基準位置的檢測可為：利用二值化等影像處理進行的探測、機械性接觸探測等。
較佳是製造裝置100具備第2對準部，其會控制將印模之凸部上的有機膜按壓至第2基板的位置。在第2對準部中的對準，可為：把印模的邊緣或者是有機膜的邊緣與第2基板的邊緣設為基準的對準、把印模上或者是有機膜上的標記與第2基板上的標記設為基準的對準，或該等的組合等。基準位置的檢測可為：利用二值化等影像處理進行的探測、機械性接觸探測等。第1對準部及第2對準部亦可為共通的。第1對準部及第2對準部可具備照相機、處理部、記憶部、能收發資料的通訊部等，習知所使用之對準裝置的構成。
於圖39顯示本揭示之製造裝置之一例的外觀照片。製造裝置具備印模配置部90、第1基板配置部91、第2基板配置部92、及對準用照相機。於圖39之製造裝置所具備著的4個對準用照相機，係作為第1對準部及第2對準部的照相機發揮機能。
針對本揭示之製造裝置中之有機膜的構成而言，能夠運用在上述經圖案化之有機膜之製造方法中關於有機膜的內容。針對在本揭示之製造裝置中之印模、第1基板、及第2基板的構成而言分別能夠運用在上述經圖案化之有機膜之製造方法中關於印模、第1基板、及第2基板的內容。
本揭示此外係以有機半導體器件為對象，該有機半導體器件含有：基板，及前述基板上之經圖案化之有機膜，前述有機膜為疏水性，且前述有機膜及前述基板中至少一者為有機半導體。
在有機半導體器件中之基板，較佳係沒有伴隨著有機膜之圖案化的損壞。
於圖24顯示於本揭示之有機半導體器件所包含之基板40及基板上之經圖案化之有機膜21的剖面示意圖。使用於本揭示之有機半導體器件所含之基板及基板上之經圖案化之有機膜，而能夠製作場效電晶體，例如：於圖12及圖17例示之底部閘極/頂部接觸型的場效電晶體。
所謂沒有伴隨著有機膜之圖案化的損壞，係意指沒有伴隨在習知所進行著的在基板上之有機膜之圖案化的損壞。在習知技術中欲進行有機膜之圖案化的情況，係會在基板上進行圖案化，但會因將有機膜進行蝕刻之際的電漿處理、雷射蝕刻、蝕刻溶媒處理等，而基板表面可能會變質或者是分解。另一方面，在本揭示之有機半導體器件來說，如關於上述經圖案化之有機膜之製造方法已說明般，由於將經圖案化之有機膜轉印至基板上，因而在本揭示之有機半導體器件中之基板，實質上不發生伴隨著有機膜之圖案化的變質或者是分解。
所謂實質上不發生變質或者是分解，係可舉：基板實質上不因在習知技術中於有機膜的光蝕刻法製程時使用的光阻劑、顯影液、蝕刻液、剝離液等而溶解或者是溶脹；基板表面不因在習知技術中有機膜之蝕刻時的電漿處理等而變質或者是分解；基板不因在習知技術中有機膜之光蝕刻法製程時的熱處理等而膨脹或者是收縮等。較佳為，經圖案化之有機膜亦無伴隨著有機膜之圖案化的損壞。即，較佳是針對經圖案化之有機膜亦實質上不發生伴隨著有機膜之圖案化的上述變質或者是分解。
本揭示之有機半導體器件，較佳為於基板與有機膜之間的至少一部分、於相對於有機膜與基板係為相反側的至少一部分包含電極，或者是於該等雙方包含電極。於圖25顯示於基板40與有機膜21之間具備電極60之有機半導體器件的剖面示意圖。於圖27顯示於相對於有機膜21與基板40係為相反側具備電極60之有機半導體器件的剖面示意圖。電極的厚度較佳為10~50nm。於圖29~32顯示本揭示之有機半導體器件能採用的代表性電晶體結構。圖29係頂部閘極/頂部接觸結構的剖面示意圖。圖30係頂部閘極/底部接觸結構的剖面示意圖。圖31係底部閘極/頂部接觸結構的剖面示意圖。圖32係底部閘極/底部接觸結構的剖面示意圖。本揭示之有機半導體器件能採用的結構，不限於圖29~32所示之構成，例如，亦可於圖29~32所示之結構的最上層之上進一步存在密封膜等層。
本揭示之有機半導體器件較佳為於基板、有機膜與電極之間包含空間。於圖26顯示於基板40、有機膜21與電極60之間具備空間70之有機半導體器件的剖面示意圖。藉由作成如圖26所示般之架橋結構(bridged structure)，能夠使作為電晶體的絕緣層而發揮機能。
空間的寬度，較佳為500nm~5μm。
本揭示之有機半導體器件，能夠為：具備有機EL(電致發光)元件、有機太陽電池元件、有機光電轉換元件、有機電晶體元件、有機場效電晶體元件、p型有機電晶體及n型有機電晶體之有機互補型半導體器件(有機CMOS或者是有機CMOS邏輯電路)、具備有機電晶體及無機電晶體之無機有機混成互補型半導體器件等。
在本揭示之有機半導體器件中針對有機膜的構成而言，能夠運用在上述經圖案化之有機膜之製造方法中關於有機膜的內容。在本揭示之有機半導體器件中針對基板的構成而言，能夠運用在上述經圖案化之有機膜之製造方法中關於第2基板的內容。
能夠使用本揭示之有機半導體器件而獲得積體電路。在積體電路來說，電晶體較佳可含有10個以上，更佳為100個以上，進一步較佳為1000個以上，進一步更佳為10000個以上。在積體電路來說，含有：AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、及XNOR的邏輯閘極。作為積體電路之一例，可舉：D正反器(D flip‐flop)(DFF)電路，其係記憶過去的輸入而決定輸出之順序電路的一種。 [實施例]
(實施例1) (製作模具) 對Eagle玻璃基板進行10分鐘UV/O3 處理而進行了親水化處理。接著，在進行過親水化處理的玻璃基板上，旋塗了為光阻劑的SU-8。
將旋塗過SU-8的玻璃基板，在95°C下進行6分鐘熱處理，實施規定圖案的遮罩而進行UV曝光，進一步在95°C下進行了3分鐘熱處理。接著，使用丙二醇單甲基乙酸酯(PGMEA)將SU-8進行3分鐘顯影，並在170°C下進行了30分鐘熱處理。
對將SU-8進行過顯影及熱處理的玻璃基板，以氣相法進行3.5小時F-SAM處理而形成自組裝單分子膜，製作了玻璃的模具，其具有於表面具備自組裝單分子膜的光阻劑。
(製作PDMS印模) 使用除泡錬太郎將PDMS(主劑：SIM-360，硬化劑：CAT-360，信越化學工業股份有限公司製)液進行了攪拌/脫泡。在製作出的模具上滴下進行過攪拌/脫泡的PDMS液，並於PDMS上配置Eagle玻璃基板，再於Eagle玻璃基板上裝載砝碼，並進行靜置，在150℃下使PDMS進行了30分鐘熱硬化。
接著，從PDMS剝離模具，而製作了印模。製作出的印模有著100個凸部，且凸部的寬度為500μm，凸部的長度為700μm，相鄰的凸部間的距離為500μm，以及凸部的最上部及凹部的最低部之間的距離為7μm。
(經圖案化之有機半導體膜的製作) 準備了顯示高遷移率之下述式(27)的p型有機半導體C9 -DNBDT-NW的粉末作為有機半導體： [化27]
Figure 02_image053
。 使用3-氯噻吩作為溶劑，使有機半導體粉末溶解於溶劑中，而製備了有機半導體溶液。
準備了藉由UV/O3 處理將表面進行過親水化的Eagle玻璃基板(以下亦稱玻璃基板)作為第1基板。於經加熱至90℃的玻璃基板上，利用連續邊緣澆鑄法塗布製備出的有機半導體溶液，製膜了平均厚度為12nm，面積為80cm2 ，單疇的面積為1000mm2 的有機半導體單晶膜。有機半導體單晶膜表面之水的接觸角為108度。
準備了製膜有聚對二甲苯(diX-SR(註冊商標))的聚對二甲苯/SiO2 /n型摻雜Si(n-doped Si)基板，作為第2基板。
使用於圖28示意地顯示之製造裝置，製作了經圖案化之有機半導體單晶膜。於印模配置部配置印模，並於第1基板配置部，配置製膜有有機半導體單晶膜(以下亦稱半導體膜)的第1基板，並於第2基板配置部配置了第2基板。
如於圖1所示，將第1基板按壓至製作出的印模，以使得印模的凸部與半導體膜相接。如於圖2所示，將第1基板以印模之凸部每單位面積50kPa的壓力按壓至印模後，於第1基板與半導體膜的界面滴下水，如於圖3所示，將半導體膜配置於印模的凸部上，並使第1基板從已配置於凸部上之半導體膜分開。於圖9顯示已被轉印至PDMS印模上之半導體膜的偏光顯微鏡像。在圖9來說，半導體膜係已被轉印至PDMS印模的凸部上及凹部上。於圖10顯示從斜上方觀察了已被轉印至PDMS印模之凸部上及凹部上之半導體膜的掃描式電子顯微鏡(SEM)像。
如於圖4所示般以印模的凸部每單位面積100kPa的壓力將印模按壓至第2基板，使得已被轉印至印模之凸部上之半導體膜與第2基板上的聚對二甲苯相接，而將經圖案化之半導體膜配置於第2基板上，並使印模從已配置於第2基板上之半導體膜分開，獲得了於圖5示意性地顯示之經圖案化之有機半導體單晶膜21。
於圖11顯示從上面觀察了已被轉印有機半導體膜21的偏光顯微鏡像。所獲得之有機半導體單晶膜係被清晰地圖案化所形成，且係厚度為8nm，寬度為500μm及半導體膜彼此的間隔為500μm的100個圖案。
如於圖12所示，在已配置於聚對二甲苯/SiO2 /n型摻雜Si基板上之C9 -DNBDT-NW的有機半導體單晶膜上，使用金屬遮罩作為S/D電極(源極/汲極電極)而透過真空蒸鍍形成縱0.4mm、横2mm、及高度40nm的Au電極，製作了底部閘極頂部接觸(BGTC)型有機場效電晶體(OFET)。通道長度L為100μm，通道寬度W為500μm。所謂通道長度係2個電極(S/D電極)間的距離。於圖13顯示從製作出之BGTC型OFET的上面進行了觀察的偏光顯微鏡像。
於圖14顯示在製作出之BGTC型OFET的飽和區域中表示閘極電壓與汲極電流關係之傳輸特性的圖表，於圖15顯示在線形區域中表示閘極電壓與汲極電流關係之傳輸特性的圖表，於圖16顯示基於閘極電壓之表示汲極電壓與汲極電流關係之輸出特性的圖表。在飽和區域中的遷移率顯示10.7cm2 /V・s，在線形區域中的遷移率顯示9.92cm2 /V・s，顯示了非常大的遷移率。
(實施例2) 除了使用了CYTOP(註冊商標)/SiO2 /n型摻雜Si基板代替聚對二甲苯/SiO2 /n型摻雜Si基板作為了第2基板以外，係利用與實施例1相同的方法而獲得了經圖案化之有機半導體單晶膜。
所獲得之有機半導體單晶膜21係被清晰地圖案化所形成，係厚度為8nm，且寬度為500μm及半導體膜彼此的間隔為500μm的100個圖案。
如於圖17所示，在已配置於CYTOP(註冊商標)/SiO2 /n型摻雜Si基板上之C9 -DNBDT-NW的有機半導體單晶膜上，使用金屬遮罩而透過真空蒸鍍而形成縱0.4mm、横2mm、及高度40nm的Au電極作為S/D電極(源極/汲極電極)，製作了底部閘極頂部接觸(BGTC)型有機場效電晶體(OFET)。通道長度L為100μm，通道寬度W為500μm。於圖18顯示從製作出之BGTC型OFET的上面進行了觀察的偏光顯微鏡像。
於圖19顯示在製作出之BGTC型OFET之飽和區域中表示閘極電壓與汲極電流關係之傳輸特性的圖表，於圖20顯示在線形區域中表示閘極電壓與汲極電流關係之傳輸特性的圖表，於圖21顯示基於閘極電壓之表示汲極電壓與汲極電流關係之輸出特性的圖表。在飽和區域中的遷移率顯示7.18cm2 /V・s，在線形區域中的遷移率顯示16.8cm2 /V・s，顯示了非常大的遷移率。
(實施例3) 除了使用了三甲氧基(2-苯基乙基)矽烷(β-PTS)/SiO2 /n型摻雜Si基板代替聚對二甲苯/SiO2 /n型摻雜Si基板作為第2基板，還有使用了凸部的寬度為20μm、40μm、50μm、100μm、及150μm的印模以外，係利用與實施例1相同的方法而獲得了經圖案化之有機半導體單晶膜。
於圖22顯示從上面觀察了已被轉印至第2基板上之有機半導體單晶膜21的偏光顯微鏡像。所獲得之有機半導體單晶膜係被清晰地圖案化所形成，係厚度為8nm，且寬度為15μm、35μm、45μm、95μm、及145μm，長度為800μm，還有半導體膜彼此的間隔為100μm的圖案。
(實施例4) 除了使用了β-PTS/SiO2 /n型摻雜Si基板代替聚對二甲苯/SiO2 /n型摻雜Si基板作為第2基板，還有使用了凸部與凸部的間隔為5μm、10μm、20μm、及30μm的印模以外，係利用與實施例1相同的方法而獲得了經圖案化之有機半導體單晶膜。
於圖23顯示從上面觀察了已被轉印至第2基板上之有機半導體單晶膜21的偏光顯微鏡像。所獲得之有機半導體單晶膜係被清晰地圖案化所形成，係厚度為8nm，寬度為200μm，長度為800μm，還有半導體膜彼此的間隔為10μm、15μm、25μm、及35μm的圖案。
(實施例5) 除了使用直徑為4吋之聚對二甲苯/SiO2 /n型摻雜Si基板作為第2基板，並形成了4700個厚度為4~20nm，寬度為50~9000μm，長度為10~1300μm，及半導體膜彼此的間隔為2~10000μm之經圖案化之有機半導體單晶膜以外，係利用與實施例1同樣的方法，獲得了經圖案化之有機半導體單晶膜。於圖33顯示具有所獲得之經圖案化之半導體有機膜之4吋晶圓的外觀照片。
(實施例6) 使用Si基板作為第2基板，並於Si基板上，以橫向方向500μm、縱向方向300μm的間隔將700μm×500μm的有機半導體單晶膜以8×8的陣列形成了64個經圖案化之有機半導體單晶膜以外，係利用與實施例1同樣的方法，獲得了經圖案化之有機半導體單晶膜。
於圖34顯示所獲得之以8×8排列之有機半導體單晶膜陣列的雷射共焦顯微鏡像。以四角框所包圍的部分是一個700μm×500μm的有機半導體單晶膜，有機半導體單晶膜是以8×8在顯微鏡像的整體列隊著。
於圖35顯示，一邊對圖34以虛線部所包圍的部分照射X射線，一邊使得保持有機半導體單晶膜的基板旋轉360度而測定到的面內(in-plane)X射線繞射(SmartLab，Rigaku股份有限公司，線源CuKα(波長λ=1.54056Å))測定結果。在180度周期中可見1個繞射峰，了解到：虛線部內的有機半導體單晶膜，實質上全部是向著相同方向的單晶膜。啟示了：位置於圖34之以虛線部所包圍的部分之有機半導體單晶膜之結晶的朝向，是包含於±1度以內。於圖36顯示圖35之以虛線部所包圍的C9 -DNBDT-NW有機半導體單晶之020繞射線的放大圖。算出了圖36之峰的半值寬度時，係0.535度，獲得了非常尖銳的峰。
(實施例7) (製作n型TFT) 使用了厚度125μm之聚萘二甲酸乙二酯(poly(ethylene 2,6-naphthalate)：PEN)基板(Teonex Q65HA，Teijin DuPont Films 股份有限公司(Teijin DuPont Films Japan Limited ))作為基板。從PEN基板剝離了保護薄膜之後，在150℃的熱板上進行3小時加熱作為前處理，利用丙酮及2-丙醇分別各進行了10分鐘超音波洗淨。
對進行過熱處理及洗淨之PEN基板的整面，透過電子束蒸鍍而形成了厚度為30nm的Al膜。對於形成之Al膜，透過光蝕刻法製程進行了閘極電極的圖案化。光蝕刻法製程係利用以下程序進行。
於Al膜上，以斜率(slope)1秒鐘，以500rpm下5秒鐘，以3000rpm下40秒鐘，及以5000rpm下2秒鐘的條件旋塗為正型光阻劑之AZ 5214 E(MicroChemicals)，並把進行過旋塗的PEN基板在105℃的熱板上進行了70秒鐘熱處理。
對已旋塗過AZ 5214 E的PEN基板，利用無遮罩曝光機(MLA 150 Maskless Aligner､Heidelberg Instruments)照射紫外光(λ=375nm)之後，按順序浸漬於顯影液(NMD-3，2.38%，東京應化工業股份有限公司)及超純水而進行了顯影。
將具有顯影過之阻劑的PEN基板，浸漬於混酸Al蝕刻液(關東化學股份有限公司)而進行Al膜的濕蝕刻，使用AZ(註冊商標)100 Remover而剝離了阻劑。透過5分鐘的UV/O3 處理而除掉阻劑殘渣，並透過CVD法而製膜厚度120nm的聚對二甲苯(diX-SR(註冊商標))而形成了閘極絕緣膜。
利用與實施例1同樣的方法，製作了具有n型半導體用圖案之10cm見方的PDMS印模。
準備上述式(20)之n型有機半導體PhC2 –BQQDI的粉末作為有機半導體，利用與實施例1同樣的方法，製備有機半導體溶液，而於第1基板上製膜了平均厚度為10nm，面積為15cm2 ，及單疇的面積為10mm2 之有機半導體單晶膜。
使用於圖39所示之製造裝置，而製作了經圖案化之有機半導體單晶膜。於印模配置部配置製作出的PDMS印模，於第1基板配置部配置製膜有有機半導體單晶膜(以下亦稱半導體膜)的第1基板，並於第2基板配置部配置了第2基板。
以印模之凸部每單位面積10kPa的壓力將第1基板按壓至製作出的印模，使得印模的凸部與半導體膜相接。接著，在將第1基板按壓至印模後，將30wt%的乙醇水溶液滴下於第1基板與半導體膜的界面，將半導體膜配置於印模的凸部上，並使第1基板從已配置於凸部上之半導體膜分開。
於圖39之第2基板配置部，配置有形成閘極電極及閘極絕緣膜的PEN基板，並於印模配置部配置了已轉印有半導體膜的PDMS印模。
透過已被設置於印模吸附台部之四角落的照相機，一邊觀察已分別配在閘極電極層及PDMS印模的對準用之記號，使第2基板的位置移動至適切的位置。接著，使用荷重元(load cell)而一邊施加印模的凸部每單位面積50kPa的荷重，一邊將印模往第2基板按壓30秒鐘，使得已被轉印至PDMS印模之凸部上的半導體膜與第2基板上的聚對二甲苯相接，而將經圖案化之半導體膜配置於第2基板上，並使印模從已被配置於第2基板上的半導體膜分開，並獲得了經圖案化之有機半導體單晶膜21。在80°C的真空烘箱中進行了10小時乾燥。所獲得之有機半導體單晶膜係被清晰地圖案化所形成，係厚度為6~20nm，且寬度為250μm，長度為120~200μm及半導體膜彼此的間隔為20~200μm的264個圖案。
接著，將Au對整面進行50nm真空蒸鍍，並透過光蝕刻法製程而進行S/D電極的圖案化，並製作出底部閘極頂部接觸(BGTC)型有機場效電晶體(OFET)。於圖37顯示了所獲得之BGTC型OFET的剖面示意圖。
於圖38顯示：在製作出之BGTC型OFET的飽和區域中表示閘極電壓與汲極電流關係之傳輸特性的圖表、在線形區域中表示閘極電壓與汲極電流關係之傳輸特性的圖表、及表示基於閘極電壓之汲極電壓與汲極電流關係之輸出特性的圖表。在飽和區域中的遷移率顯示了0.18cm2 /V・s，在線形區域中的遷移率顯示了0.22cm2 /V・s。
(實施例8) 除了使用凸部的寬度為20μm、40μm、50μm、100μm、150μm、及200μm的印模，並把印模往第1基板的按壓壓力設為印模凸部每單位面積是10kPa，把印模往第2基板的按壓壓力設為印模凸部每單位面積是50kPa以外，係利用與實施例3相同的方法而獲得了經圖案化之有機半導體單晶膜。
於圖40顯示從上面觀察了已被轉印至第2基板上之有機半導體單晶膜21的偏光顯微鏡像。所獲得之有機半導體單晶膜係被清晰地圖案化所形成，且係厚度為12nm，且寬度為20μm、40μm、50μm、100μm、150μm、及200μm，長度為800μm，還有半導體膜彼此的間隔為100μm的圖案。
(實施例9) 除了使用凸部與凸部的間隔為1μm、2μm、5μm、10μm、及20μm的印模，以及將印模往第1基板的按壓壓力作成了印模凸部每單位面積是10kPa，將印模往第2基板的按壓壓力作成了印模凸部每單位面積是50kPa以外，係利用與實施例4相同的方法而獲得了經圖案化之有機半導體單晶膜。
於圖41顯示從上面觀察了已被轉印至第2基板上之有機半導體單晶膜21的偏光顯微鏡像。所獲得之有機半導體單晶膜係被清晰地圖案化所形成，係厚度為12nm，且寬度為800μm，長度為200μm，還有半導體膜彼此的間隔為1μm、2μm、5μm、10μm、及20μm的圖案。
(實施例10) 除了使用凸部為60μm見方、80μm見方、100μm見方、300μm見方、及500μm見方的印模，並將印模往第1基板的按壓壓力作成了印模凸部每單位面積是10kPa，將印模往第2基板的按壓壓力作成了印模凸部每單位面積是50kPa以外，係利用與實施例4相同的方法而獲得了經圖案化之有機半導體單晶膜。
於圖42顯示從上面觀察了已被轉印至第2基板上之有機半導體單晶膜21的偏光顯微鏡像。所獲得之有機半導體單晶膜係被清晰地圖案化所形成，係厚度為8~12nm，且60μm見方、80μm見方、100μm見方、300μm見方、及500μm見方的圖案。
(實施例11) 除了使用凸部為30μm見方、40μm見方、及50μm見方的印模，並將印模往第1基板的按壓壓力作成了印模凸部每單位面積是10kPa，將印模往第2基板的按壓壓力作成了印模凸部每單位面積是50kPa以外，係利用與實施例4相同的方法而獲得了經圖案化之有機半導體單晶膜。
於圖43顯示從上面觀察了已被轉印至第2基板上之有機半導體單晶膜21的偏光顯微鏡像。所獲得之有機半導體單晶膜係被清晰地圖案化所形成，且係厚度為8~12nm，且30μm見方、40μm見方、及50μm見方的圖案。
(實施例12) (製作CMOS邏輯電路：NOT、NOR、NAND、及DFF電路) 利用與實施例7同樣的方法，於PEN基板上，形成了厚度為30nm的Al閘極電極及厚度120nm的聚對二甲苯(diX-SR(註冊商標))的閘極絕緣膜。
利用與實施例7同樣的方法，利用p型的印模將p型有機半導體C9 –DNBDT–NW膜轉印至閘極絕緣膜上，接著，於同一層，利用n型的印模轉印了n型有機半導體PhC2 –BQQDI膜。所獲得之p型有機半導體單晶膜係被清晰地圖案化所形成，且係厚度為8~12nm，寬度為80μm，及長度為124~200μm。所獲得之n型有機半導體單晶膜亦被清晰地圖案化所形成，且係厚度為10~12nm，寬度為250μm，及長度為120~200μm。
使用YAG雷射而蝕刻閘極絕緣膜，使一部分的閘極電極露出之(Via(Vertical Interconnect Access)開口)後，將Au對整面進行50nm蒸鍍，並把經使露出之閘極電極與源極/汲極電極層電連接。接著，利用與實施例7同樣的方法，在p型有機半導體C9 –DNBDT–NW膜上及n型有機半導體PhC2 –BQQDI膜上將Au的源極/汲極電極予以圖案化，而製作出具備p型有機電晶體(p-TFT)及n型有機電晶體(n-TFT)的有機互補型半導體器件。p-TFT的L/W為12μm/80μm，且n-TFT的L/W為8μm/500μm。於圖48顯示製作出之器件的剖面示意圖。
如於圖49所示，於可撓性PEN基板上3mm×5mm的面積內，製作出以圖48所示之有機互補型半導體器件所構成的NOT、NOR、NAND，及用有2to1之選擇器的D正反器(D flip‐flop)(DFF)電路。於圖44顯示製作出的DFF電路的電路圖。
於圖45顯示負緣觸發型(negative edge triggered type)DFF的真值表。於圖46顯示在VDD =10V的動作確認結果。如於圖46所示，確認到以下動作：僅在時脈(Clock)訊號從H變為L之時機，資料(Data)訊號才被讀入到輸出Q，在從L切換為H時以及其以外之時機，資料(Data)訊號會被保持而不會被反映在輸出Q。此外，輸出QB是獲得反轉了輸出Q的訊號。從而，可說在為可撓性基板之PEN基板上製作負緣觸發型DFF是成功的。
進一步，使同元件在VDD =5V動作時，如於圖47所示，可獲得在與圖46同樣的波形中H之時的電壓成為5V的輸出，做到了以低電壓驅動。
10:第1基板 20:有機膜 21:經圖案化之有機膜 22:凹部上的有機膜 30:印模 31:印模的凸部 32:印模的凹部 33:液狀的印模材料 40:第2基板 42:疏水性膜 50:模具 52:模具製作用基板 54:光阻劑 56:剝離層 57:支承基板 58:砝碼 60:電極 70:空間 80:水或者水溶液的供給器，或者是水或者水溶液的供給部 82:水或水溶液 90:印模配置部 91:第1基板配置部 92:第2基板配置部 93:第1驅動部 94:第1控制部 95:第2驅動部 96:第2控制部 100:製造裝置
[圖1]圖1係剖面示意圖，顯示將第1基板上的有機膜按壓至印模之凸部的步驟。 [圖2]圖2係剖面示意圖，顯示將水或水溶液運用在第1基板與有機膜之界面的步驟。 [圖3]圖3係己被轉印至印模之凸部上之有機膜的剖面示意圖。 [圖4]圖4係剖面示意圖，顯示將已被轉印至凸部的有機膜按壓至第2基板的步驟。 [圖5]圖5係已被轉印至第2基板之經圖案化之有機膜的剖面示意圖。 [圖6]圖6係在製作模具的步驟中，於玻璃基板上所形成之光阻劑、及於玻璃基板上與光阻劑上所形成的自組裝單分子膜的剖面示意圖。 [圖7]圖7係使用模具之印模製作步驟的剖面示意圖。 [圖8]圖8係印模的剖面示意圖。 [圖9]圖9係已被轉印至PDMS印模上之半導體膜的偏光顯微鏡像。 [圖10]圖10係已被轉印至PDMS印模上之半導體膜的掃描式電子顯微鏡(SEM)像。 [圖11]圖11係從上面觀察已被轉印至第2基板上且經圖案化之有機半導體膜的偏光顯微鏡像。 [圖12]圖12係於聚對二甲苯/SiO2 /n型摻雜Si(n-doped Si)基板上配置有機半導體單晶膜及Au電極的剖面示意圖。 [圖13]圖13係從製作出之BGTC型OFET的上面觀察到的偏光顯微鏡像。 [圖14]圖14係在飽和區域中表示閘極電壓與汲極電流(drain current)關係的傳輸特性的圖表。 [圖15]圖15係在線形區域中表示閘極電壓與汲極電流關係的傳輸特性的圖表。 [圖16]圖16係表示基於閘極電壓之汲極電壓與汲極電流關係的輸出特性的圖表。 [圖17]圖17係已配置於CYTOP(註冊商標)/SiO2 /n型摻雜Si基板上之有機半導體單晶膜及Au電極的剖面示意圖。 [圖18]圖18係從製作出之BGTC型OFET的上面觀察到的偏光顯微鏡像。 [圖19]圖19係在飽和區域中表示閘極電壓與汲極電流關係的傳輸特性的圖表。 [圖20]圖20係在線形區域中表示閘極電壓與汲極電流關係的傳輸特性的圖表。 [圖21]圖21係表示基於閘極電壓之汲極電壓與汲極電流關係之輸出特性的圖表。 [圖22]圖22係從上面觀察已被轉印之有機半導體單晶膜的偏光顯微鏡像。 [圖23]圖23係顯示從上面觀察已被轉印之有機半導體單晶膜的偏光顯微鏡像。 [圖24]圖24係本揭示之有機半導體器件的剖面示意圖。 [圖25]圖25係於基板與有機膜之間具備電極之有機半導體器件的剖面示意圖。 [圖26]圖26係於基板、有機膜與電極之間具備空間之有機半導體器件的剖面示意圖。 [圖27]圖27係於與基板為相反側之有機膜的面上具備電極之機半導體器件的剖面示意圖。 [圖28]圖28係於本揭示之製造裝置，配置了印模、第1基板及已被配置於其上的有機膜、還有第2基板之時的剖面示意圖。 [圖29]圖29係頂部閘極(top gate)/頂部接觸結構的剖面示意圖。 [圖30]圖30係頂部閘極/底部接觸結構的剖面示意圖。 [圖31]圖31係底部閘極(bottom gate)/頂部接觸結構的剖面示意圖。 [圖32]圖32係底部閘極/底部接觸結構的剖面示意圖。 [圖33]圖33係具有經圖案化之半導體有機膜之4吋晶圓的外觀照片。 [圖34]圖34是經利用本揭示之方法轉印及圖案化之700μm×500μm之有機半導體單晶膜以8×8排列之陣列的雷射共焦顯微鏡像。 [圖35]圖35係圖34以虛線部所包圍之部分的面內(in-plane)X射線繞射測定結果。 [圖36]圖36係圖35以虛線部所包圍之C9 -DNBDT-NW有機半導體單晶的020繞射線的放大圖。 [圖37]圖37係含有於實施例製作出之n型有機半導體之BGTC型OFET的剖面示意圖。 [圖38]圖38係在製作出之BGTC型OFET的飽和區域中表示閘極電壓與汲極電流關係的傳輸特性的圖表、在線形區域中表示閘極電壓與汲極電流關係的傳輸特性的圖表、及表示基於閘極電壓之汲極電壓與汲極電流關係的輸出特性的圖表。 [圖39]圖39係本揭示之製造裝置之一例的外觀照片。 [圖40]圖40係從上面觀察已被轉印至第2基板上之有機半導體單晶膜的偏光顯微鏡像。 [圖41]圖41係從上面觀察已被轉印至第2基板上之有機半導體單晶膜的偏光顯微鏡像。 [圖42]圖42係從上面觀察已被轉印至第2基板上之有機半導體單晶膜的偏光顯微鏡像。 [圖43]圖43係從上面觀察已被轉印至第2基板上之有機半導體單晶膜的偏光顯微鏡像。 [圖44]圖44係在實施例製作出之DFF電路的電路圖。 [圖45]圖45係負緣觸發(Negative Edge Triggered)型DFF的真值表。 [圖46]圖46係在VDD =10V的動作確認結果。 [圖47]圖47係在VDD =5V的動作確認結果。 [圖48]圖48係在實施例製作出之，具備p型有機電晶體及n型有機電晶體之有機互補型半導體器件的剖面示意圖。 [圖49]圖49係顯示在可撓性聚萘二甲酸乙二酯(PEN)基板上製作出的NOT、NOR、NAND、及DFF電路的圖。
(無)

Claims (16)

  1. 一種經圖案化之有機膜之製造方法，包含： 使用塗布法於親水性且非水溶性的第1基板上形成疏水性有機膜； 將前述第1基板上所形成的有機膜按壓至具有凸部及凹部的印模的前述凸部； 將水或水溶液運用於前述第1基板與前述有機膜的界面，而將前述有機膜轉印至前述凸部；及 將已被轉印至前述凸部的有機膜按壓至第2基板而將前述有機膜轉印至前述第2基板而獲得經圖案化之有機膜； 其中，前述有機膜及前述第2基板中至少一者係有機半導體。
  2. 如請求項1之製造方法，其中前述凸部的最上部及前述凹部的最低部之間的距離為2~100μm。
  3. 如請求項1或2之製造方法，其中前述經圖案化之有機膜含有10個以上有機膜，各個有機膜具有厚度2nm以上、寬度500nm以上及長度500nm以上，且相鄰之有機膜彼此的間隔為1μm以上。
  4. 一種經圖案化之有機膜之製造裝置，包含： 印模配置部，其被構成為會配置具有凸部及凹部的印模； 第1基板配置部，其被構成為能夠配置表面具有有機膜之親水性且非水溶性的第1基板； 第2基板配置部，其被構成為能夠配置第2基板； 第1驅動部，其被構成為能夠移動前述第1基板及前述印模中至少一者，藉此使前述第1基板上的有機膜按壓至前述印模的前述凸部而讓前述有機膜配置於前述凸部上，及藉此使得前述第1基板從已被配置於前述凸部上的有機膜分開； 第1控制部，其被構成為會控制將前述第1基板上的有機膜按壓至前述印模之前述凸部的力； 水或水溶液供給部，其被構成為會將水或水溶液供給至前述有機膜與前述第1基板的界面； 第2驅動部，其被構成為能夠移動前述印模及前述第2基板中至少一者，藉此使得已被配置於前述印模之凸部上的有機膜按壓至前述第2基板而讓經圖案化之有機膜配置於前述第2基板上，及藉此使得前述印模從已被配置於前述第2基板上之經圖案化的有機膜分開；及 第2控制部，其被構成為會控制將已被配置於前述印模之凸部上的有機膜按壓至前述第2基板的力。
  5. 如請求項4之製造裝置，其中前述第1控制部被構成為會控制將前述有機膜按壓至前述凸部時，前述有機膜面內的按壓力的分布。
  6. 如請求項4或5之製造裝置，其中前述第2控制部被構成為會控制將前述有機膜按壓至前述第2基板時，前述有機膜面內的按壓力的分布。
  7. 如請求項4~6中任一項之製造裝置，其中前述製造裝置具備水或水溶液量的調整部，該水或水溶液量的調整部被構成為能夠調節前述水或水溶液供給部供給之水或水溶液的量。
  8. 如請求項4~7中任一項之製造裝置，其中前述製造裝置具備供給位置調整部，該供給位置調整部能夠辨識要供給前述水或水溶液之前述界面的位置，並調整前述水或水溶液供給部供給之水或水溶液的位置。
  9. 如請求項4~8中任一項之製造裝置，其中前述製造裝置具備第1對準部，其會控制將前述第1基板上之有機膜按壓至前述印模之前述凸部的位置。
  10. 如請求項4~9中任一項之製造裝置，其中前述製造裝置具備第2對準部，其會控制將前述印模之凸部上的有機膜按壓至前述第2基板的位置。
  11. 一種有機半導體器件，包含： 基板，及 前述基板上之經圖案化的有機膜；且 前述有機膜為疏水性； 前述有機膜及前述基板中至少一者為有機半導體； 前述基板無伴隨著前述有機膜之圖案化的損壞。
  12. 如請求項11之有機半導體器件，其中前述經圖案化之有機膜含有10個以上有機膜，各個有機膜具有厚度2nm以上、寬度500nm以上及長度500nm以上，且相鄰之有機膜彼此的間隔為1μm以上。
  13. 如請求項11或12之有機半導體器件，其中前述經圖案化之有機膜是具有0.0001mm2 以上之單疇(single domain)的有機半導體單晶膜。
  14. 如請求項11~13中任一項之有機半導體器件，其於前述基板與前述有機膜之間的至少一部分、於相對於前述有機膜與前述基板為相反側的至少一部分、或者是於該等兩者含有電極。
  15. 如請求項14之有機半導體器件，其於前述基板、前述有機膜與前述電極之間包含空間。
  16. 一種積體電路，包含如請求項11~15中任一項之有機半導體器件。
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