WO2013008269A1

WO2013008269A1 - 有機薄膜トランジスタ及び有機薄膜トランジスタの製造方法

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Publication number: WO2013008269A1
Application number: PCT/JP2011/003970
Authority: WO
Inventors: 受田　高明; 宮本　明人; 有子奥本
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2013-01-17

Abstract

　本発明に係る有機薄膜トランジスタ（１０）は、基板（１）と、基板（１）上に形成されたゲート電極（２）と、ゲート電極（２）上に形成されたゲート絶縁膜（３）と、ゲート絶縁膜（３）上に形成されたソース電極（４）及びドレイン電極（５）と、ソース電極（４）、ドレイン電極（５）及びゲート絶縁膜（３）の一部を露出させる開口を有し、ソース電極（４）、ドレイン電極（５）及びゲート絶縁膜（３）の上に形成された隔壁部（６）と、開口内に形成された有機半導体層（７）と、を備え、ソース電極（４）及びドレイン電極（５）の少なくともいずれか一方は、第１の厚さで形成された第１電極部と、開口から露出し、第１の厚さよりも薄い第２の厚さで形成された第２電極部とを有し、有機半導体層（７）は、第２電極部の上面と前記ゲート絶縁膜の上面とにわたって形成されている。

Description

有機薄膜トランジスタ及び有機薄膜トランジスタの製造方法

　本発明は、チャネル層が有機材料で構成された有機薄膜トランジスタ及び有機薄膜トランジスタの製造方法に関する。

　従来から、液晶表示装置又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置等のアクティブマトリクス駆動型の表示装置では、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と呼ばれる薄膜トランジスタが用いられている。

　製品化されている表示装置では、一般的に、シリコンを半導体層として用いた薄膜トランジスタが用いられているが、近年、有機材料を半導体層として用いた有機薄膜トランジスタが注目されている。有機材料は、シリコン結晶のような原子結合とは異なり、分子間力によって結合されているので、柔軟性に富むという性質を有する。従って、有機薄膜トランジスタを用いることにより、シリコンの薄膜トランジスタを用いた電子デバイスに対して、より軽く、より薄く、しかも可撓性を有する電子デバイスを実現することができる。このため、有機薄膜トランジスタを、次世代の表示装置又は電子ペーパ等において利用することが提案されている。例えば、特許文献１には、ボトムゲート型の有機薄膜トランジスタが開示されている。

　図１１Ａは、従来の有機薄膜トランジスタの構成を示す断面図である。図１１Ａに示すように、従来の有機薄膜トランジスタ１１０は、基板１０１上に順次形成された、ゲート電極１０２と、ゲート絶縁膜１０３と、一対のソース電極１０４及びドレイン電極１０５と、ＴＦＴのチャネル部上に開口を有する隔壁部１０６（バンク）とを備えるとともに、隔壁部１０６の開口内にインクジェット法により形成された有機半導体層１０７を備える。さらに、有機半導体層１０７上に保護膜１０８が形成されるとともに、保護膜１０８を覆うように層間絶縁膜１０９が形成されている。

　このように構成される有機薄膜トランジスタ１１０は、例えば、マトリクス状に配列された複数の画素を備えるＴＦＴアレイ基板において、画素ごとに設けられるスイッチング素子として用いられる。

　ここで、各画素に形成された有機薄膜トランジスタ１１０では、ソース電極１０４又はドレイン電極１０５を構成する金属材料が、各画素に映像信号を供給する映像信号線等の配線の材料と共通化されていることがある。すなわち、有機薄膜トランジスタ１１０のソース電極１０４又はドレイン電極１０５が、映像信号線等の配線の一部を延設させることによって形成されている。

特開２００８－２２００８号公報

　近年、表示装置における表示パネルの大画面化に伴う基板の大型化により、基板に形成される配線が長くなる傾向にある。この結果、配線の抵抗が高くなるという問題点がある。

　本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ＴＦＴ特性を劣化させることなく、ソース電極又はドレイン電極に接続される配線の抵抗を小さくすることができる有機薄膜トランジスタ及び有機薄膜トランジスタの製造方法を提供することを目的とする。

　上記問題を解決するために、本発明に係る有機薄膜トランジスタの一態様は、基板と、前記基板上に形成されたゲート電極と、前記ゲート電極上に形成されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記ゲート絶縁膜の一部を露出させる開口を有し、前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記ゲート絶縁膜の上に形成された隔壁部と、前記開口内に形成された有機半導体層と、を備え、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくともいずれか一方は、第１の厚さで形成された第１電極部と、前記開口から露出し、前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さで形成された第２電極部とを有し、前記有機半導体層は、前記第２電極部の上面と前記ゲート絶縁膜の上面とにわたって形成されている。

　本発明に係る有機薄膜トランジスタによれば、ＴＦＴ特性を劣化させることなく、ソース電極又はドレイン電極に接続される配線の抵抗を小さくすることができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る有機薄膜トランジスタの構成を示す断面図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る有機薄膜トランジスタの製造方法における各工程を説明するための断面図である。図３は、図１に示す本発明の実施の形態１に係る有機薄膜トランジスタ（本発明）と図１１Ｂに示す比較例に係る有機薄膜トランジスタ（比較例）とにおけるゲート電圧及びドレイン電流の関係（伝達特性）を示す図である。図４Ａは、図１１Ａに示す従来の有機薄膜トランジスタにおける表面ＳＥＭ写真である。図４Ｂは、図１１Ａに示す従来の有機薄膜トランジスタ（従来例）の有機半導体層の結晶状態（ａ）と、図１に示す本発明の実施の形態１に係る有機薄膜トランジスタ（本発明）の有機半導体層の結晶状態（ｂ）とを模式的に示した図である。図４Ｃは、図１に示す本発明の実施の形態１に係る有機薄膜トランジスタと図１１Ａに示す従来の有機薄膜トランジスタとにおけるゲート電圧及びドレイン電流の関係（伝達特性）を示す図である。図５は、本発明の実施の形態１の変形例に係る有機薄膜トランジスタの構成を示す断面図である。図６は、本発明の実施の形態２に係る有機薄膜トランジスタの構成を示す断面図である。図７は、本発明の実施の形態２に係る有機薄膜トランジスタの製造方法における各工程を説明するための断面図である。図８は、本発明の実施の形態２の変形例に係る有機薄膜トランジスタの構成を示す断面図である。図９は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の一部切り欠き斜視図である。図１０は、本発明の実施の形態に係る有機薄膜トランジスタを用いた画素の回路構成を示す図である。図１１Ａは、従来の有機薄膜トランジスタの構成を示す断面図である。図１１Ｂは、比較例に係る有機薄膜トランジスタの構成を示す断面図である。図１２は、図１１Ｂに示す比較例に係る有機薄膜トランジスタの製造方法における各工程を説明するための断面図である。

　本発明に係る有機薄膜トランジスタの一態様は、基板と、前記基板上に形成されたゲート電極と、前記ゲート電極上に形成されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記ゲート絶縁膜の一部を露出させる開口を有し、前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記ゲート絶縁膜の上に形成された隔壁部と、前記開口内に形成された有機半導体層と、を備え、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくともいずれか一方は、第１の厚さで形成された第１電極部と、前記開口から露出し、前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さで形成された第２電極部とを有し、前記有機半導体層は、前記第２電極部の上面と前記ゲート絶縁膜の上面とにわたって形成されている。

　本態様によれば、ソース電極又はドレイン電極における有機半導体層とのコンタクト部分が、膜厚の薄い第２電極部となっているので、有機半導体層の端部に有機材料溜まりが発生することを防止することができる。これにより、有機半導体層の膜厚を均一にして有機半導体層の結晶性を均一にすることができるので、ＴＦＴ特性に優れた有機薄膜トランジスタを実現することができる。

　さらに、本態様によれば、ソース電極又はドレイン電極の配線側部分が膜厚の厚い第１電極部となっているので、配線の低抵抗化を容易に実現することができる。

　しかも、本態様によれば、ソース電極及びドレイン電極に膜厚の薄い第２電極部を形成する際に、ソース電極及びドレイン電極の上に残る隔壁層の残渣を除去することも可能となるので、有機半導体層の結晶状態が劣化することを抑制することができ、コンタクト抵抗が高くなることを抑えることができる。これにより、オン電流の低下を抑制することができるので、オン特性に優れた有機薄膜トランジスタを実現することができる。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの一態様において、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の両方が、前記第１電極部と前記第２電極部とを有することが好ましい。

　本態様によれば、ソース電極及びドレイン電極における有機半導体層とのコンタクト部分が、いずれも膜厚の薄い第２電極部となっているので、有機半導体層の両端部において有機材料溜まりが発生することを防止することができる。これにより、有機半導体層の膜厚をさらに均一にして有機半導体層の結晶性を一層均一にすることができる。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの一態様において、前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、前記ゲート絶縁膜上に形成された下部金属層と、当該下部金属層上に形成された上部金属層との積層構造からなり、前記第２電極部は、前記下部金属層のみからなり、前記第１電極部は、前記下部金属層と前記上部金属層とからなることが好ましい。

　本態様によれば、上部電極層を除去することで膜厚の薄い第２電極部（下部電極層のみ）を容易に形成することができる。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの一態様において、前記下部金属層の膜厚は、前記上部金属層の膜厚よりも薄いことが好ましい。

　本態様によれば、下部電極層の膜厚を容易に薄くすることができるので、有機半導体層の膜厚を容易に均一にすることができる。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの一態様において、前記下部金属層は、前記有機半導体層の仕事関数より大きい仕事関数を有する、金属、金属合金又は金属化合物からなることが好ましい。

　本態様によれば、ソース電極及びドレイン電極と有機半導体層とのコンタクト抵抗を小さくすることができるので、さらにオン特性に優れた有機薄膜トランジスタを実現することができる。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの一態様において、前記上部金属層は、前記下部金属層のシート抵抗より低いシート抵抗を有する、金属、金属合金又は金属化合物からなることが好ましい。

　本態様によれば、ソース電極及びドレイン電極と同じ構成で形成される配線の抵抗を、さらに小さくすることが可能となる。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの一態様において、前記第１電極部の端縁は、前記隔壁部における前記開口の端縁と一致する、又は、前記隔壁部における前記開口の端縁から後退している構成とすることができる。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの一態様において、前記有機半導体層は、塗布型の有機半導体層であるとすることができる。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの一態様において、前記有機半導体層上に形成された保護膜を備える構成としてもよい。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの一態様において、前記保護膜上に形成された層間絶縁膜を備える構成としてもよい。

　また、本発明に係る有機薄膜トランジスタの製造方法の一態様は、基板上にゲート電極を形成する第１工程と、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成する第２工程と、前記ゲート絶縁膜上に金属膜を形成する第３工程と、前記金属膜をパターニングすることにより、前記ゲート絶縁膜を露出してソース電極及びドレイン電極を形成する第４工程と、露出させた前記ゲート絶縁膜上と前記ソース電極及び前記ドレイン電極上とに隔壁層を形成する第５工程と、前記隔壁層をパターニングすることにより、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間における前記ゲート絶縁膜と、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の一部とを露出するように開口を形成して、隔壁を形成する第６工程と、露出させた前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくともいずれか一方の一部を除去して薄膜部を形成する第７工程と、前記開口内において、前記薄膜部の上面と前記ゲート絶縁膜の上面とにわたって有機半導体層を形成する第８工程と、を含むものである。

　本態様によれば、ソース電極又はドレイン電極の一部を除去することにより、ソース電極又はドレイン電極における有機半導体層とのコンタクト部分を、膜厚の薄い薄膜部とすることができるので、有機半導体層の端部に有機材料溜まりが発生することを防止することができる。これにより、有機半導体層の膜厚を均一にして有機半導体層の結晶性を均一にすることができるので、ＴＦＴ特性に優れた有機薄膜トランジスタを製造することができる。

　さらに、本態様によれば、ソース電極又はドレイン電極の一部を除去しないことによって、ソース電極又はドレイン電極の配線側部分を金属膜の膜厚とすることができるので、配線の低抵抗化を容易に製造することができる。

　しかも、本態様によれば、ソース電極又はドレイン電極の一部を除去する際に、ソース電極及びドレイン電極の上に残る隔壁層の残渣を除去することができので、有機半導体層の結晶状態が劣化することを抑制することができ、コンタクト抵抗が高くなることを抑えることができる。これにより、オン電流の低下を抑制することができるので、オン特性に優れた有機薄膜トランジスタを製造することができる。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの製造方法の一態様において、前記第７工程では、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の両方に、前記薄膜部を形成することが好ましい。

　本態様によれば、ソース電極及びドレイン電極における有機半導体層とのコンタクト部分を、いずれも膜厚の薄い薄膜部とすることができるので、有機半導体層の両端部において有機材料溜まりが発生することを防止することができる。これにより、有機半導体層の膜厚をさらに均一にして有機半導体層の結晶性を一層均一にすることができる。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの製造方法の一態様において、前記第３工程では、前記ゲート絶縁膜上に下部金属層を形成し、その後、当該下部金属層上に上部金属層を形成することにより前記金属膜を形成し、前記７工程では、前記上部金属層を除去することにより前記薄膜部を形成することが好ましい。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの製造方法の一態様において、前記第３工程では、前記下部金属層の膜厚が前記上部金属層の膜厚よりも薄くなるように、前記下部金属層及び前記上部金属層を形成することが好ましい。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの製造方法の一態様において、前記下部金属層は、前記有機半導体層の仕事関数より大きい仕事関数を有する、金属、金属合金又は金属化合物からなることが好ましい。

　本態様によれば、ソース電極及びドレイン電極と有機半導体層とのコンタクト抵抗を小さくすることができるので、さらにオン特性に優れた有機薄膜トランジスタを製造することができる。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの製造方法の一態様において、前記上部金属層は、前記下部金属層のシート抵抗より低いシート抵抗を有する、金属、金属合金又は金属化合物からなることが好ましい。

　本態様によれば、ソース電極及びドレイン電極と同じ構成で形成される配線の抵抗をさらに小さくした有機薄膜トランジスタを製造することができる。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの製造方法の一態様において、前記第７工程では、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の端縁が、前記隔壁部における前記開口の端縁と一致する、又は、前記隔壁部における前記開口の端縁から後退するように、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくともいずれか一方の一部を除去するようにしてもよい。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの製造方法の一態様において、前記第８工程では、前記有機半導体層を形成するための有機半導体溶液を前記開口内に塗布し、熱処理することによって前記有機半導体層を形成するとしてもよい。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの製造方法の一態様において、第８工程の後に、前記有機半導体層上に保護膜を形成する第９工程を含むようにしてもよい。

　さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタの製造方法の一態様において、第９工程の後に、前記保護膜上に層間絶縁膜を形成する第１０工程を含むようにしてもよい。

　（実施の形態）
　以下、本発明に係る有機薄膜トランジスタ及びその製造方法について、実施の形態に基づいて説明するが、本発明は、請求の範囲の記載に基づいて特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、請求項に記載されていない構成要素は、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。

　また、本実施の形態において、本発明に係る有機薄膜トランジスタは、後述するように、ＴＦＴアレイ基板における各画素のスイッチング素子等として用いることができる。ＴＦＴアレイ基板は、マトリクス状に配列された複数の画素、画素の列方向に沿って形成された映像信号線（ソース線）、及び、画素の行方向に沿って形成された走査線（ゲート線）等を備える。

　ここで、各実施の形態の説明に先立って、本発明に係る実施の形態を得るに至った経緯について説明する。

　（本発明に係る実施の形態を得るに至った経緯）
　［発明が解決しようとする課題］の欄に記載したとおり、近年、表示装置における表示パネルの大画面化に伴う基板の大型化により、基板に形成される配線が長くなる傾向にある。この結果、配線の抵抗が高くなるという問題点がある。この対策として、本願発明者は、配線の膜厚を厚くすることにより、配線抵抗を小さくするという着想を得、検討した。

　この場合、配線がソース電極及びドレイン電極を兼ねているので、配線の膜厚を厚くすると、例えば、図１１Ｂに示すように、ソース電極１０４Ａ及びドレイン電極１０５Ａの膜厚も厚くなってしまうことが確認された。図１１Ｂは、比較例に係る有機薄膜トランジスタの構成を示す断面図であり、図１１Ａに示す従来の有機薄膜トランジスタにおけるソース電極及びドレイン電極の膜厚を厚膜化したものである。

　図１１Ｂに示す比較例に係る有機薄膜トランジスタ１１０Ａにおいて、インクジェット法によって有機半導体層１０７を形成すると、ソース電極１０４Ａ及びドレイン電極１０５Ａの側面に有機半導体層１０７が溜まってしまい、この部分だけ有機半導体層１０７の膜厚が厚くなり、チャネルとなる有機半導体層１０７の膜厚が中央部と両端部とで大きく異なってしまう。この場合、中央部と両端部とで有機半導体層１０７の結晶性が異なる結果となり、ＴＦＴ特性が劣化するという問題があることを見出した。

　さらに、本願発明者は、有機半導体層１０７の膜厚以外にも、ＴＦＴ特性の劣化を生じさせる原因があることをつきとめた。この原因は、図１１Ｂに示す比較例に係る有機薄膜トランジスタ１１０Ａだけではなく、図１１Ａに示す従来の有機薄膜トランジスタ１１０においても存在する。以下、この原因について、製造方法の観点から説明する。

　ここで、図１１Ｂに示す比較例に係る有機薄膜トランジスタ１１０Ａの製造方法について、図１２を用いて説明する。なお、図１１Ａに示す従来の有機薄膜トランジスタ１１０の製造方法も同様である。

　まず、図１２（ａ）に示すように、基板１０１上にゲート金属膜１０２Ｍを形成し、その後に、図１２（ｂ）に示すように、ゲート金属膜１０２Ｍをパターニングして所定形状のゲート電極１０２を形成する。その後、図１２（ｃ）に示すように、ゲート電極１０２上にゲート絶縁膜１０３を形成する。

　続いて、図１２（ｄ）に示すように、ゲート絶縁膜１０３上の全面にソースドレイン金属膜１０４Ｍを形成し、その後、図１２（ｅ）に示すように、ソースドレイン金属膜１０４Ｍをパターニングすることで、所定形状の一対のソース電極１０４Ａ及びドレイン電極１０５Ａを形成する。

　次に、図１２（ｆ）に示すように、基板１０１の上方の全面に隔壁層１０６Ｒを形成する。その後、図１２（ｇ）に示すように、隔壁層１０６Ｒを露光及び現像することにより、ソース電極１０４Ａ及びドレイン電極１０５Ａの一部が露出するように、ゲート電極１０２の上方に開口を形成して、所定形状の隔壁部１０６を形成する。

　次に、図１２（ｈ）に示すように、隔壁部１０６の開口内に、有機半導体材料を含む溶液をインクジェット法にて塗布し、熱処理によって有機半導体材料を結晶することで有機半導体層１０７を形成する。その後、図１２（ｉ）に示すように、隔壁部１０６の開口内において保護膜１０８を形成し、図１２（ｊ）に示すように、保護膜１０８を含む基板１０１上の全面に層間絶縁膜１０９を形成する。

　本願発明者が鋭意検討した結果、図１２（ｇ）に示すように、隔壁層１０６Ｒに開口を形成した後に、露出させたソース電極１０４Ａ及びドレイン電極１０５Ａの各端部の上に隔壁層１０６Ｒの残渣１０６ａが存在し、これがＴＦＴ特性の劣化の原因であることをつきとめた。すなわち、隔壁部１０６の残渣１０６ａによって有機半導体層１０７の結晶性が損なわれ、コンタクト抵抗が上昇してＴＦＴ特性が劣化することが分かった。

　以上の通り、本願発明者は上記した一連の検討を積み重ね、その特有の課題を知見し得た結果、配線の低抵抗化のために、ソース電極又はドレイン電極の配線側部分を膜厚の厚い第１電極部とすると共に、有機半導体層の膜厚および結晶性を均一にして優れたＴＦＴ特性を得るために、ソース電極又はドレイン電極における有機半導体層とのコンタクト部分を膜厚の薄い第２電極部とする、という本発明に係る技術的特徴に想到できたのである。

　（実施の形態１）
　まず、本発明の実施の形態１に係る有機薄膜トランジスタ１０について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る有機薄膜トランジスタの構成を示す断面図である。

　図１に示すように、本実施の形態に係る有機薄膜トランジスタ１０は、ボトムゲート型のＴＦＴであって、基板１と、ゲート電極２と、ゲート絶縁膜３と、ソース電極４及びドレイン電極５と、チャネル部上に開口を有する隔壁部６と、隔壁部６の開口内に形成された有機半導体層７とを備える。さらに、有機薄膜トランジスタ１０は、保護膜８と、層間絶縁膜９とを備える。以下、各構成要素について詳述する。

　基板１は、例えば、石英ガラス又は無アルカリガラスからなるガラス基板である。なお、基板１としては、プラスチックフィルム等の可撓性を有するフレキシブル基板等を用いても構わない。

　ゲート電極２は、基板１上に所定形状にパターン形成されている。ゲート電極２は、導電性材料又はその合金等の単層構造又は多層構造からなり、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、又はモリブデンタングステン（ＭｏＷ）等を用いて形成される。

　ゲート絶縁膜３は、ゲート電極２上に形成される。本実施の形態において、ゲート絶縁膜３は、ゲート電極２を覆うように基板１上の全面に形成される。ゲート絶縁膜３は、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜等の単層膜又は積層膜からなる無機絶縁膜によって形成することができる。なお、ゲート絶縁膜３としては、ポリイミド、ポリビニルフェノール、ポリプロピレン等の有機絶縁膜によっても形成することができる。

　一対のソース電極４及びドレイン電極５は、ゲート絶縁膜３上に形成され、ゲート電極２の上方において所定の間隔をあけて対向配置される。ソース電極４及びドレイン電極５は、導電性材料又はその合金等からなる単層構造であり、例えば、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、ＭｏＷ又はＭｏＮ（窒化モリブデン）等を用いて形成され、特に、ＭｏＷを用いることが好ましい。

　ソース電極４は、第１の厚さ（ｄ４１）で形成された第１電極部４１と、隔壁部６の開口から露出し、第１の厚さ（ｄ４１）よりも薄い第２の厚さ（ｄ４２）で形成された第２電極部４２とからなり、これら膜厚の異なる第１電極部４１と第２電極部４２とによって段差が形成されている。第２電極部４２は、第１電極部４１に対してドレイン電極５側に形成されるとともに、ゲート電極２と重畳するようにゲート電極２の上方に形成される。第２電極部４２の第２の厚さ（ｄ４２）は、有機半導体層７の膜厚を均一にするために、有機半導体層７の膜厚の１～２倍程度とすることが好ましく、２５ｎｍ≦ｄ４２≦１００ｎｍとすることができる。また、第１の厚さ（ｄ４１）は、ｄ４２＜ｄ４１≦１０００ｎｍとすることができるが、表示パネルの設計上、必要であれば、ｄ４１＞１０００ｎｍであっても構わない。

　ドレイン電極５は、ソース電極４の第１電極部４１と同じ厚さの第１の厚さ（ｄ５１）で形成された第１電極部５１と、ソース電極４の第２電極部４２と同じ厚さであって第１電極部５１の厚さよりも薄い第２の厚さ（ｄ５２）で形成された第２電極部５２とからなり、これら膜厚の異なる第１電極部５１と第２電極部５２とによって段差が形成されている。第２電極部５２は、第１電極部５１に対してソース電極４側に形成されるとともに、ゲート電極２と重畳するようにゲート電極２の上方に形成される。

　ソース電極４の第１電極部４１及びドレイン電極５の第１電極部５１のそれぞれは、平面視したときに隔壁部６のバンクと重複するように形成されており、本実施の形態において、第１電極部４１及び５１の端縁は、隔壁部６の開口の端縁から後退して形成されている。一方、ソース電極４の第２電極部４２及びドレイン電極５の第２電極部５２のそれぞれは、平面視したときに隔壁部６の開口部分に位置するように形成される。また、ソース電極４の第１電極部４１におけるドレイン電極５側の側面とドレイン電極５の第１電極部５１におけるソース電極４側の側面とは、対面するように構成されており、これらの側面は、有機半導体層７の周囲を規制するバンクとしての機能も有する。

　隔壁部６は、ゲート絶縁膜３上に形成されており、有機半導体層７を画素ごとに分離して区画する開口を有する。すなわち、隔壁部６は、有機半導体層７の周囲を規制するバンクによって構成され、塗布された有機半導体層７を形成するための溶剤の流れをせき止める機能を有する。隔壁部６の開口は、ソース電極４、ドレイン電極５及びゲート絶縁膜の一部を露出させるように構成されている。このように、隔壁部６は、バンクによってソース電極４及びドレイン電極５の一部を覆うようにソース電極４及びドレイン電極５の上に形成されるとともに、開口によってソース電極４及びドレイン電極５の他の一部を露出させるように構成されている。

　隔壁部６のバンクは、レジスト等の感光性材料を用いて形成することができ、この感光性樹脂を部分的に露光し現像することによって開口を形成することができる。なお、隔壁部６に対して所定の表面処理を行うことにより、隔壁部６の表面に撥水性を持たせることが好ましい。

　有機半導体層７は、隔壁部６の開口内に形成されるとともに、少なくともソース電極４とドレイン電極５との間のゲート絶縁膜３上に形成されている。有機半導体層７は、隔壁部６のバンク（開口における内壁）と、ソース電極４の第１電極部４１の側面と、ドレイン電極５の第１電極部５１とによって囲まれており、有機半導体層７の外周は、これらの内壁及び側面によって規制されている。

　有機半導体層７は、ソース電極４の第２電極部４２の上面と、ゲート絶縁膜３の上面と、ドレイン電極５の第２電極部５２の上面とにわたって形成されており、本実施の形態では、ソース電極４の第１電極部４１の側面からドレイン電極５の第１電極部５１の側面にわたって形成されている。より具体的に、有機半導体層７は、ソース電極４の第１電極部４１の側面の下部と、ソース電極４の第２電極部４２の上面と、露出するゲート絶縁膜３の上面と、ドレイン電極５の第２電極部５２の上面と、ドレイン電極５の第１電極部５１の側面の下部とにおいて連続的に形成されている。

　有機半導体層７は、塗布型の有機材料を用いて、インクジェット法等の印刷法によって隔壁部６の開口内に所定の溶剤を塗布して結晶化することによって形成することができる。有機半導体層７の材料としては、例えば、ペンタセン、フタロシアニン系、又は、ポルフィリン系の可溶性の有機材料を用いることができる。

　保護膜８は、有機半導体層７を保護するために有機半導体層７上に形成される。本実施の形態において、保護膜８は、隔壁部６の開口内において有機半導体層７を覆うように形成される。保護膜８の外周は、隔壁部６の開口の内壁によって規制される。

　ここで、保護膜８は、光で架橋する材料を含むことが好ましい。光で架橋する材料は、光照射されることによって分子中に分子結合が形成され、分子構造が緻密になってポリマーの結合が強固になる。これにより、有機半導体層７に浸入しようとする水分や酸素又は不純物を効果的に遮断することができる。光で架橋する材料としては、アクリルポリマー等の高分子材料、又は、アクリルモノマー等の低分子材料がある。さらに、保護膜８としては、光で架橋する材料に加えて、熱で架橋する材料を含むことが好ましい。なお、保護膜８は有機材料のみからなるものに限らず、上記の有機材料にシリコンなどの無機材料を添加した材料も使用することができる。このような有機材料にシリコンなどの無機材料を添加した材料を用いることにより、有機材料のみからなる有機保護膜よりも、水分や酸素などが有機半導体層７へ侵入することを、一層抑制することができる。

　層間絶縁膜９は、保護膜８上に形成される。本実施の形態において、層間絶縁膜９は、保護膜８を覆って隔壁部６の開口を埋めるように隔壁部６上に形成される。層間絶縁膜９は、層間のリーク電流の発生を抑制するとともに、有機薄膜トランジスタ１０の表面を平坦化するものである。層間絶縁膜９は、例えば、レジストなどの有機材料やＳＯＧ（Ｓｐｉｎ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）などの無機材料を用いて形成することができる。

　このように、層間絶縁膜９を形成することにより、有機半導体層７の特性劣化を防止する機能を保護膜８に担わせ、層間絶縁という機能を層間絶縁膜９に担わすことができ、保護膜８と層間絶縁膜９との２つの膜によって機能分離することができる。従って、有機半導体層７の特性劣化を防止することができるとともに、層間での電流リークを防止することができるので、信頼性の高い有機薄膜トランジスタ１０を実現することができる。

　次に、本発明の実施の形態１に係る有機薄膜トランジスタ１０の製造方法について、図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係る有機薄膜トランジスタの製造方法における各工程を説明するための断面図である。

　まず、図２（ａ）に示すように、基板１上に、ゲート電極２の材料を堆積させてゲート金属膜２Ｍを形成する。本実施の形態では、基板１としてガラス基板を用いた。ゲート金属膜２Ｍの材料としては、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔｉ、Ｃｒ又はＭｏＷ等を用いることができ、ゲート金属膜２Ｍは、スパッタ又は蒸着によって成膜することができる。

　次に、図２（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ及びエッチングによって、ゲート金属膜２Ｍをパターニングして、所定形状のゲート電極２を形成する。なお、ゲート金属膜２Ｍのエッチングは、ウェットエッチング又はドライエッチングを用いることができる。

　次に、図２（ｃ）に示すように、ゲート電極２上にゲート絶縁膜３を形成する。ゲート絶縁膜３は基板１上の全面に形成され、材料に応じてプラズマＣＶＤ又は塗布法によって形成することができる。例えば、ゲート絶縁膜３としては、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜等の無機絶縁膜を用い、プラズマＣＶＤによって成膜することができる。また、ゲート絶縁膜３は、ポリイミド、ポリビニルフェノール又はポリプロピレン等の有機絶縁膜を用い、塗布法によっても成膜することができる。

　なお、その後、必要に応じて、ゲート電極２上のゲート絶縁膜３にコンタクトホールを形成しても構わない。コンタクトホールの形成は、例えば、次工程において、当該有機薄膜トランジスタ１０に隣接する他の有機薄膜トランジスタにおけるソース電極又はドレイン電極と、当該有機薄膜トランジスタ１０のゲート電極２とを電気的に接続するために行う。この場合、コンタクトホールは、ゲート絶縁膜３が感光剤を含有するものであって塗付法によって形成された場合は、フォトリソグラフィ法によるパターンニングによって形成することができる。また、ゲート絶縁膜３が感光剤を含有せずにプラズマＣＶＤによって形成された場合は、レジストをパターン形成した後に、ドライエッチング又はウェットエッチングによってコンタクトホールを形成することができる。

　次に、図２（ｄ）に示すように、ゲート絶縁膜３上の全面に、ソース電極４及びドレイン電極５の材料を堆積させてソースドレイン金属膜４Ｍを形成する。このとき、ゲート電極２上にコンタクトホールがある場合は、コンタクトホールにソースドレイン金属膜４Ｍが充填されてコンタクト部が形成される。ソースドレイン金属膜４Ｍは、スパッタ又は蒸着によって、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、ＭｏＷ又はＭｏＮ等を用いた単層膜として形成する。本実施の形態では、ＭｏＷの単層膜を成膜した。

　次に、図２（ｅ）に示すように、フォトリソグラフィ及びエッチングによって、ソースドレイン金属膜４Ｍをパターニングすることにより、所定形状の一対のソース電極４及びドレイン電極５を形成する。エッチングによるソースドレイン金属膜４Ｍの除去によって、ゲート絶縁膜３が露出する。なお、ソースドレイン金属膜４Ｍのエッチングは、ウェットエッチング又はドライエッチングを用いて行うことができる。

　このとき、ソースドレイン金属膜４Ｍをパターニングする際、ソース電極４及びドレイン電極５をパターン形成すると同時に、ＴＦＴアレイ基板上における配線もパターン形成することができる。すなわち、ＴＦＴアレイ基板上の配線とソース電極４及びドレイン電極５とを同じ材料を用いて同時に形成することができる。例えば、ソースドレイン金属膜４Ｍをパターニングすることによって、複数の映像信号線を形成するとともに、この映像信号線の一部を延設するようにしてソース電極４を形成することができる。

　次に、図２（ｆ）に示すように、基板１の上方の全面に、所定の隔壁部６のバンクの材料を塗布することによって隔壁層６Ｒを形成する。これにより、露出させたゲート絶縁膜３上とソース電極４及びドレイン電極５上とに隔壁層６Ｒが形成される。本実施の形態では、隔壁層６Ｒとして感光性樹脂を用いて、１μｍの膜厚で形成した。

　次に、図２（ｇ）に示すように、隔壁層６Ｒをパターニングすることにより、ソース電極４とドレイン電極５との間におけるゲート絶縁膜３を再び露出するようにゲート電極２の上方に開口を形成して、所定形状の隔壁部６を形成する。また、隔壁部６の開口は、ソース電極４及びドレイン電極５の各端部をも露出するように形成される。

　隔壁層６Ｒのパターニングは、隔壁層６Ｒを露光及び現像することによって行うことができる。このとき、同図に示すように、ソース電極４及びドレイン電極５の露出した各端部の上には、隔壁層６Ｒの残渣６ａが存在している。残渣６ａは、隔壁層６Ｒを現像した後に残る残留物であり、隔壁層６Ｒを構成する感光性樹脂又はそれが変質したものである。

　なお、隔壁層６Ｒに開口を形成した後、隔壁部６の表面に撥水性を持たせるために、隔壁部６に対して所定の表面処理を行っても構わない。

　次に、図２（ｈ）に示すように、隔壁部６のバンクをマスクとして、隔壁部６の開口から露出しているソース電極４及びドレイン電極５の各端部の上部をエッチングによって除去し、ソース電極４及びドレイン電極５の各端部を薄膜化する。つまり、ソース電極４及びドレイン電極５の各端部の下部を薄く残すようにしてエッチングを行う。このエッチングは、ウェットエッチング又はドライエッチングによって行うことができる。このように、本実施の形態では、ソース電極４及びドレイン電極５に対するエッチングとして、パターニング工程による１回目のエッチングと、本工程である薄膜化工程による２回目のエッチングとが行われる。

　そして、本工程におけるエッチングによって、ソース電極４の露出する端部の上部を除去することにより、エッチングによっては膜厚が変化しない第１の厚さ（ｄ４１）の第１電極部４１と、上部がエッチングによって除去されて第２の厚さ（ｄ４２）となった第２電極部４２とからなるソース電極４を形成することができる。なお、上述のとおり、第１の厚さ（ｄ４１）及び第２の厚さ（ｄ４２）は、ｄ４１＞ｄ４２であって、ｄ４２＜ｄ４１≦１０００ｎｍ、２５ｎｍ≦ｄ４２≦１００ｎｍである。

　また、ドレイン電極５の露出する端部の上部をエッチングによって除去することにより、エッチングによっては膜厚が変化しない第１の厚さ（ｄ５１）の第１電極部５１と、上部がエッチングによって除去された第２の厚さ（ｄ５２）の第２電極部５２とからなるドレイン電極５を形成することができる。なお、上述のとおり、第１の厚さ（ｄ４１）及び第２の厚さ（ｄ４２）は、ｄ５１（＝ｄ４１）＞ｄ５２（＝ｄ４２）であって、ｄ５２＜ｄ５１≦１１００ｎｍ、２５ｎｍ≦ｄ５２≦１００ｎｍである。

　このエッチング工程により、隔壁部６の開口から露出しているソース電極４及びドレイン電極５の各端部の上部が除去されるので、各端部の上に存在していた隔壁層６Ｒの残渣６ａも同時に除去されることになる。

　また、図２（ｈ）に示すように、本実施の形態において、ソース電極４及びドレイン電極５における各端部のエッチングは、ソース電極４及びドレイン電極５の上端縁が、隔壁部６における開口の端縁から後退するように行われる。すなわち、ソース電極４の第１電極部４１の側面とドレイン電極５の第１電極部５１の側面とが、互いに遠ざかる方向に、隔壁部６の開口の端縁から後退している。この構成は、ウェットエッチングによってソース電極４及びドレイン電極５の端部を除去することによって形成することができる。このように、ソース電極４及びドレイン電極５の上端縁を隔壁部６における開口の端縁から後退させることによって、次工程において、有機半導体材料を含む溶液が隔壁部６のバンクから溢れ出すことを抑制することができる。

　次に、隔壁部６の開口内に、有機半導体材料を含む溶液（有機半導体溶液）をインクジェット法にて塗布する。このとき、有機半導体材料を含む溶液は、露出するゲート絶縁膜３の上面に広がるとともに、ソース電極４及びドレイン電極５の薄膜部である第２電極部４２及び５２の上面にも広がって、ゲート絶縁膜３の上面と第２電極部４２及び５２の上面とにおいてほぼ均一な膜厚で塗布される。また、開口内に広がった有機半導体材料を含む溶液は、ソース電極４の第１電極部４１の側面と、ドレイン電極５の第１電極部５１の側面と、隔壁部６の対向するバンク（開口の内壁）とにガードされて、有機半導体材料を含む溶液の塗布領域が規制される。これにより、有機半導体材料を含む溶液が隔壁部６の開口の外側に流れ出してしまうことを防止することができる。

　その後、所定の熱処理を行うことによって有機半導体材料を含む溶液を乾燥させて、有機半導体材料の結晶化を行う。これにより、図２（ｉ）に示すように、隔壁部６の開口内において、外周が規制された有機半導体層７を形成することができる。本実施の形態において、有機半導体層７は、露出するゲート絶縁膜３の上面を覆うように、ソース電極４の第１電極部４１の側面からドレイン電極５の第１電極部５１の側面にわたってほぼ同じ膜厚の有機半導体層７を形成することができる。

　なお、上記のインクジェット法による有機半導体材料溶液の塗布は、隔壁部６の開口の中央付近に滴下して行うことが好ましい。これにより、有機半導体材料を含む溶液は、隔壁部６の開口に囲まれる領域内に均一に広がるので、より均一な膜厚で有機半導体層７を形成することができる。また、有機半導体材料としては、ペンタセン、フタロシアニン系、又は、ポルフィリン系の可溶性の有機材料を用いることができる。また、上記の所定の熱処理は、溶液に含まれる有機半導体材料が熱分解せずかつ結晶化する温度であって、溶液の溶媒を蒸発させることができる温度であることが好ましい。本実施の形態では、２００℃前後の温度によって熱処理を行った。

　次に、図２（ｊ）に示すように、隔壁部６の開口内において、有機半導体層７の上方から、保護膜８の材料であるオーバーコート材を含む溶液をインクジェット法にて塗布する。このとき、ソース電極４の第１電極部４１の側面と、ドレイン電極５の第１電極部５１の側面と、隔壁部６のバンクとがガードとなってオーバーコート材を含む溶液の塗布領域が規制されるので、オーバーコート材を含む溶液が隔壁部６の開口の外側に流れ出してしまうことを防止することができる。オーバーコート材を含む溶液が所定の領域に塗布された後は、所定の熱処理を行う。これにより、オーバーコート材を含む溶液が乾燥し、外周が規制された保護膜８を形成することができる。

　このとき、溶液に含まれるオーバーコート材が熱で架橋する材料を含んでいる場合は、熱処理によって保護膜８の保護機能を向上させることができる。また、オーバーコート材が光で架橋する材料を含んでいる場合は、別途ＵＶ光等の光照射処理を施すことにより、オーバーコート材の分子中に分子結合が形成され、分子構造が緻密になってポリマーの結合が強固になる。これにより、酸素や水分、あるいは不純物に対する保護膜８の遮蔽効果を高めることができる。

　なお、インクジェット法によるオーバーコート材を含む溶液の塗布は、隔壁部６の開口の中央付近に滴下して行うことが好ましい。これにより、オーバーコート材を含む溶液は、隔壁部６の開口に囲まれる領域内に均一に広がるので、均一な膜厚で保護膜８を形成することができる。

　また、本実施の形態において、オーバーコート材はインクジェット法にて塗布したが、スピンコート法による全面塗布を行っても、有機半導体上に必要膜厚が確保できていれば保護膜として同様の効果が得られる。

　次に、図２（ｋ）に示すように、保護膜８を含む基板１上の全面に、層間絶縁膜９を形成する。層間絶縁膜９は、表面が平坦化するように所望の厚さで形成する。なお、層間絶縁膜９は、ＳＯＧ等の所定の材料を塗布することによって形成することができる。

　以上のようにして、本実施の形態に係る有機薄膜トランジスタ１０を形成することができる。

　次に、本実施の形態に係る有機薄膜トランジスタ１０の効果について、図３及び図４Ａ～図４Ｃを用いて説明する。

　まず、図３を用いて、有機薄膜トランジスタにおける有機半導体層の膜厚の均一性とＴＦＴ特性との関係について説明する。図３は、図１に示す本発明の実施の形態１に係る有機薄膜トランジスタ（本発明）と図１１Ｂに示す比較例に係る有機薄膜トランジスタ（比較例）とにおけるゲート電圧及びドレイン電流の関係（伝達特性）を示す図である。

　図３に示すように、二点鎖線で示す比較例では、閾値電圧（Ｖｔｈ）がシフトし、ＴＦＴ特性が劣化していることが分かる。これは、比較例では、図１１Ｂに示すように、厚膜化されたソース電極１０４Ａ及びドレイン電極１０５Ａにおいて、有機半導体層１０７がソース電極１０４Ａの側面とドレイン電極１０５Ａの側面とに溜まって膜厚が不均一となり、有機半導体層１０７の結晶性が不均一になっているからであると考えられる。すなわち、比較例では、チャネルである有機半導体層１０７の両端に有機材料溜まりが生じて有機半導体層１０７の結晶性が不均一となってＴＦＴ特性の劣化が生じている。

　また、図３に示すように、比較例の伝達関数を示す曲線にハンプが現れていることが分かる。なお、図３中、ハンプは、二点鎖線で示す比較例の曲線の中段の下部において若干右寄りにこぶが出たようになっている部分である。このように、比較例では、ハンプによるＴＦＴ特性の劣化がみられる。

　一方、実線で示す本発明では、閾値電圧（Ｖｔｈ）が安定し、優れたＴＦＴ特性が得られていることが分かる。これは、本発明では、ソース電極４及びドレイン電極５における膜厚の薄い第２電極部４２及び５２によって有機半導体層７の膜厚が均一となり、有機半導体層７の結晶性が均一になっているからであると考えられる。

　次に、図４Ａ～図４Ｃを用いて、有機薄膜トランジスタにおけるソース電極又はドレイン電極の上に残る隔壁層の残渣の影響について説明する。図４Ａは、図１１Ａに示す従来の有機薄膜トランジスタにおける表面ＳＥＭ写真であり、隔壁部１０６の表面と、隔壁部１０６の開口から露出するソース電極１０４の表面とを示している。図４Ｂは、図１１Ａに示す従来の有機薄膜トランジスタ（従来例）の有機半導体層の結晶状態（ａ）と、図１に示す本発明の実施の形態１に係る有機薄膜トランジスタ（本発明）の有機半導体層の結晶状態（ｂ）とを模式的に示した図である。また、図４Ｃは、図１に示す本発明の実施の形態１に係る有機薄膜トランジスタと図１１Ａに示す従来の有機薄膜トランジスタとにおけるゲート電圧及びドレイン電流の関係（伝達特性）を示す図である。

　まず、図４Ａに示すように、図１１Ａに示す従来の有機薄膜トランジスタ１１０では、ソース電極１０４上において、隔壁部１０６の残渣１０６ａの存在を確認することができる。図４Ａにおいて、多数の白い粒が隔壁部１０６の残渣１０６ａである。なお、図示しないが、ドレイン電極１０５上にも隔壁部１０６の残渣１０６ａが存在する。

　このように、従来の有機薄膜トランジスタ１１０では、ソース電極１０４及びドレイン電極１０５の上に隔壁部１０６の残渣１０６ａが存在しているので、図４Ｂの（ａ）に示すように、有機半導体層１０７の結晶組織は小さい粒状結晶となっている。

　一方、本実施の形態に係る有機薄膜トランジスタ１０では、ソース電極４及びドレイン電極５の各端部の上部の除去によってソース電極４及びドレイン電極５の上の隔壁部１０６の残渣１０６ａも除去されるので、残渣１０６ａは存在しない。これにより、図４Ｂの（ｂ）に示すように、有機半導体層７の結晶組織は大きな粒径の結晶となっている。また、同図に示すように、ソース電極４及びドレイン電極５の上から伸びた結晶が、ソース電極４とドレイン電極５との間（チャネル）を跨ぐように大きく成長していることも分かる。

　従って、本実施の形態に係る有機薄膜トランジスタ１０の方が従来の有機薄膜トランジスタ１１０よりも大きい結晶粒径の有機半導体層を形成することができ、オン特性に優れた有機薄膜トランジスタを得ることができる。逆に、従来の有機薄膜トランジスタ１１０では、隔壁部１０６の残渣１０６ａの存在によって有機半導体層１０７の結晶状態が劣化し、これにより、コンタクト抵抗が高くなってオン電流が低下している。

　実際に、本実施の形態に係る有機薄膜トランジスタ１０及び従来の有機薄膜トランジスタ１１０の伝達関数を求めると、図４Ｃに示すように、実線で示す本発明の方が二点鎖線で示す従来例よりもオン特性が優れていることが分かる。

　以上、本発明の実施の形態１に係る有機薄膜トランジスタ１０によれば、ソース電極４及びドレイン電極５における有機半導体層７とのコンタクト部分が、膜厚の薄い第２電極部４２及び５２となっているので、有機半導体層７の両端部に有機材料溜まりが発生することを防止することができる。これにより、有機半導体層７の膜厚を均一にして結晶性を均一にすることができるので、ＴＦＴ特性に優れた有機薄膜トランジスタを実現することができる。

　しかも、本実施の形態に係る有機薄膜トランジスタ１０では、ソース電極４及びドレイン電極５に膜厚の薄い第２電極部４２及び５２を形成する際、ソース電極４及びドレイン電極５の上に残る隔壁層６Ｒの残渣６ａを除去している。これにより、有機半導体層の結晶状態が劣化することを抑制することができ、コンタクト抵抗が高くなることを抑えることができる。従って、オン電流の低下を抑制することができるので、オン特性に優れた有機薄膜トランジスタを実現することができる。

　さらに、本実施の形態に係る有機薄膜トランジスタ１０では、全体を薄膜化するソース電極４及びドレイン電極５の全体を薄膜化するのではなく、ソース電極４及びドレイン電極５の一部を薄膜化しており、ソース電極４及びドレイン電極５の配線側部分が膜厚の厚い第１電極部４１及び５１となっている。これにより、ソース電極４又はドレイン電極５とＴＦＴアレイ基板上の配線とを共通化する場合、配線の膜厚を、ソース電極４又はドレイン電極５における厚膜部である第１電極部４１又は５１の膜厚とすることができるので、配線の低抵抗化を実現することができる。

　このように、本実施の形態に係る有機薄膜トランジスタ１０では、ソース電極４及びドレイン電極５には、厚膜部（第１電極部４１、５１）と薄膜部（第２電極部４２、５２）とが形成されているので、厚膜部（第１電極部４１、５１）によって配線の低抵抗化を図ることができるとともに、薄膜部（第２電極部４２、５２）によってＴＦＴ特性の劣化を防止することができる。これにより、配線の抵抗を大きくすることなく優れたＴＦＴ特性を有する有機薄膜トランジスタを実現することができる。

　（実施の形態１の変形例）
　次に、本発明の実施の形態１の変形例に係る有機薄膜トランジスタ１０Ａについて、図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態１の変形例に係る有機薄膜トランジスタの構成を示す断面図である。なお、図５において、図１に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付しており、詳しい説明は省略又は簡略化する。

　図５に示すように、本変形例に係る有機薄膜トランジスタ１０Ａは、ソース電極４Ａの第１電極部４１Ａの端縁及びドレイン電極５Ａの第１電極部５１Ａの端縁が、隔壁部６における開口の端縁と一致する点で、図１に示す有機薄膜トランジスタ１０と異なる。

　すなわち、本変形例では、ソース電極４Ａの第１電極部４１Ａの側面及びドレイン電極５Ａの第１電極部５１Ａの側面と、隔壁部６における開口の端縁とが、面一に連続的に形成されている。これにより、図１に示す有機薄膜トランジスタ１０と比べて、ソース電極４Ａ及びドレイン電極５Ａの第１電極部４１Ａ及び５１Ａ（厚膜部）の領域を大きくすることができるので、ソース電極４Ａ又はドレイン電極５ＡとＴＦＴアレイ基板上の配線とを共通化する場合には、さらに配線の抵抗を小さくすることができる。

　なお、変形例では、ソース電極４Ａの第２電極部４２Ａ及びドレイン電極５Ａの第２電極部５２Ａの領域は、図１に示す有機薄膜トランジスタ１０と比べて小さくなるが、有機半導体層７における膜厚及び結晶状態には影響しないので、ＴＦＴ特性は、図１に示す有機薄膜トランジスタ１０と同様である。

　（実施の形態２）
　次に、本発明の実施の形態２に係る有機薄膜トランジスタ２０について、図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態２に係る有機薄膜トランジスタの構成を示す断面図である。なお、図６において、図１に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付しており、詳しい説明は省略又は簡略化する。

　図６に示すように、本実施の形態に係る有機薄膜トランジスタ２０は、ボトムゲート型のＴＦＴであって、基板１と、ゲート電極２と、ゲート絶縁膜３と、ソース電極４０及びドレイン電極５０と、開口を有する隔壁部６と、隔壁部６の開口内に形成された有機半導体層７とを備える。さらに、有機薄膜トランジスタ１０は、保護膜８と、層間絶縁膜９とを備える。

　本実施の形態に係る有機薄膜トランジスタ２０が、実施の形態１に係る有機薄膜トランジスタ１０と異なる点は、ソース電極及びドレイン電極の構成である。すなわち、本実施の形態に係る有機薄膜トランジスタ２０では、ソース電極４０及びドレイン電極５０が積層構造であって複数の金属層によって構成されている。

　本実施の形態において、ソース電極４０は、ゲート絶縁膜３上に形成された第１下部金属層４ａと、第１下部金属層４ａ上に形成された第１上部金属層４ｂとの２層で構成されている。第１下部金属層４ａと第１上部金属層４ｂとは異なる材料で形成されている。また、ソース電極４０において、厚膜部である第１電極部４１は、第１下部金属層４ａと第１上部金属層４ｂとで構成され、薄膜部である第２電極部４２は、第１下部金属層４ａのみで形成されている。

　また、ドレイン電極５０は、ゲート絶縁膜３上に形成された第２下部金属層５ａと、第２下部金属層５ａ上に形成された第２上部金属層５ｂとの２層で構成されている。第２下部金属層５ａと第２上部金属層５ｂとは異なる材料で形成されている。また、ドレイン電極５０において、厚膜部である第１電極部５１は、第２下部金属層５ａと第２上部金属層５ｂとで構成され、薄膜部である第２電極部５２は、第２下部金属層５ａのみで形成されている。

　本実施の形態において、ソース電極４０における第１下部金属層４ａとドレイン電極５０における第２下部金属層５ａとは、同じ材料によって同層に形成されている。第１下部金属層４ａ及び第２下部金属層５ａは、チャネルである有機半導体層７と接触するので、有機半導体層７のＨＯＭＯ仕事関数よりも大きい仕事関数を有する材料で構成することが好ましく、例えば、Ａｕ、Ｎｉ、ＭｏＷ又はＭｏＮ等からなる金属、金属合金又は金属化合物によって構成することができる。これにより、ソース電極４０及びドレイン電極５０と有機半導体層７とのコンタクト抵抗を小さくすることができるので、さらにオン特性に優れた有機薄膜トランジスタを実現することができる。なお、第１下部金属層４ａ及び第２下部金属層５ａの膜厚は、有機半導体層７の膜厚を均一にすることを考慮すると、有機半導体層７の膜厚の２倍程度とすることが好ましく、例えば、２５ｎｍ～１００ｎｍとすることができる。

　また、ソース電極４０における第１上部金属層４ｂとドレイン電極５０における第２上部金属層５ｂとは、同じ材料によって同層に形成されている。第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂは、第１下部金属層４ａ及び第２下部金属層５ａとともに映像信号線等の配線としても利用されるので、第１下部金属層４ａ及び第２下部金属層５ａのシート抵抗よりも低いシート抵抗を有する材料で構成することが好ましく、例えば、ＡｌやＣｕ等からなる金属、金属合金又は金属化合物によって構成することができる。これにより、ソース電極４０及びドレイン電極５０と同じ構成で形成される映像信号線等の配線の抵抗を小さくすることができる。なお、第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂの膜厚は、配線抵抗を低抵抗化できるのに十分な厚さの膜厚とするために、第１下部金属層４ａ及び第２下部金属層５ａの膜厚よりも厚くすることが好ましく、例えば、１００ｎｍ～１０００ｎｍとすることができる。

　本実施の形態においても、ソース電極４０の第１電極部４１及びドレイン電極５０の第１電極部５１のそれぞれは、平面視したときに隔壁部６のバンクと重複するように形成されている。すなわち、第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂは、隔壁部６のバンクによって覆われており、第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂの端縁は、隔壁部６における開口の端縁から後退して形成されている。

　また、本実施の形態においても、ソース電極４０の第２電極部４２及びドレイン電極５０の第２電極部５２のそれぞれは、平面視したときに隔壁部６の開口部分に位置するように形成される。すなわち、第１下部金属層４ａ及び第２下部金属層５ａは、隔壁部６の開口において露出するように構成される。

　なお、ソース電極４０における第１上部金属層４ｂのドレイン電極５０側の側面と、ドレイン電極５０における第２上部金属層５ｂのソース電極４０側の側面とは、対面するように構成されており、これらの側面は、有機半導体層７の周囲を規制するバンクとしての機能も有する。

　また、本実施の形態においても、有機半導体層７は、ソース電極４０の第２電極部４２（第１下部金属層４ａ）の上面と、ゲート絶縁膜３の上面と、ドレイン電極５０の第２電極部５２（第２下部金属層５ａ）の上面とにわたって形成され、ソース電極４０の第１電極部４１（第１上部金属層４ｂ）の側面からドレイン電極５０の第１電極部５１（第２上部金属層５ｂ）の側面にわたって形成されている。より具体的に、有機半導体層７は、隔壁部６の開口における内壁と、ソース電極４０の第１上部金属層４ｂ（第１電極部４１）の側面と、ドレイン電極５０の第２上部金属層５ｂ（第１電極部５１）の側面とによって囲まれており、有機半導体層７の外周は、これらの内壁及び側面によって規制されている。

　また、有機半導体層７は、ソース電極４０の第１上部金属層４ｂ（第１電極部４１）の側面からドレイン電極５０の第２上部金属層５ｂ（第１電極部５１）の側面にわたって形成されている。本実施の形態において、有機半導体層７は、ソース電極４０の第１上部金属層４ｂ（第１電極部４１）の側面の下部と、ソース電極４０の第１下部金属層４ａ（第２電極部４２）の上面と、露出するゲート絶縁膜３の上面と、ドレイン電極５０の第２下部金属層５ａ（第２電極部５２）の上面と、ドレイン電極５０の第２上部金属層５ｂ（第１電極部５１）の側面の下部とにおいて連続的に形成されている。

　次に、本発明の実施の形態２に係る有機薄膜トランジスタ２０の製造方法について、図７を用いて説明する。図７は、本発明の実施の形態２に係る有機薄膜トランジスタの製造方法における各工程を説明するための断面図である。なお、本実施の形態では、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。

　まず、図７（ａ）に示すように、基板１上に、ゲート電極２の材料を堆積させてゲート金属膜２Ｍを形成する。その後、図７（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ及びエッチングによって、ゲート金属膜２Ｍをパターニングして、所定形状のゲート電極２を形成する。その後、図７（ｃ）に示すように、ゲート電極２上にゲート絶縁膜３を形成する。

　次に、図７（ｄ）に示すように、ゲート絶縁膜３上の全面に、第１下部金属層４ａ及び第２下部金属層５ａの材料を堆積させて、第１ソースドレイン金属膜４０Ｍａを形成する。第１ソースドレイン金属膜４０Ｍａは、上述のとおり、有機半導体層７のＨＯＭＯ仕事関数より大きい仕事関数を有する金属等によって構成することが好ましく、例えば、Ａｕ、Ｎｉ、ＭｏＷ又はＭｏＮ等を用いることができる。第１ソースドレイン金属膜４０Ｍａは、スパッタ又は蒸着によって、２５ｎｍ～１００ｎｍの膜厚で形成する。

　次に、同図に示すように、第１ソースドレイン金属膜４０Ｍａの形成に連続して、第１ソースドレイン金属膜４０Ｍａ上の全面に、第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂの材料を堆積させて、第２ソースドレイン金属膜４０Ｍｂを形成する。第２ソースドレイン金属膜４０Ｍｂは、上述のとおり、低いシート抵抗を有する金属等によって構成することが好ましく、例えば、ＡｌやＣｕ等を用いることができる。第２ソースドレイン金属膜４０Ｍｂは、スパッタ又は蒸着によって、１００ｎｍ～１０００ｎｍの膜厚で形成する。

　次に、図７（ｅ）に示すように、フォトリソグラフィ及びエッチングによって、第１ソースドレイン金属膜４０Ｍａ及び第２ソースドレイン金属膜４０Ｍｂを同時にパターニングすることにより、所定形状の一対のソース電極４０及びドレイン電極５０を形成する。

　これにより、下層を第１下部金属層４ａとし、上層を第１上部金属層４ｂとする積層構造のソース電極４０を形成することができるとともに、下層を第２下部金属層５ａとし、上層を第２上部金属層５ｂとする積層構造のドレイン電極５０を形成することができる。また、エッチングによって第１ソースドレイン金属膜４０Ｍａ及び第２ソースドレイン金属膜４０Ｍｂが除去されることによって、ゲート絶縁膜３が露出する。なお、このエッチングは、ウェットエッチング又はドライエッチングを用いて行うことができる。

　このとき、第１ソースドレイン金属膜４０Ｍａ及び第２ソースドレイン金属膜４０Ｍｂをパターニングする際、ソース電極４０及びドレイン電極５０をパターン形成すると同時に、ＴＦＴアレイ基板上における配線もパターン形成することができる。すなわち、ＴＦＴアレイ基板上の配線とソース電極４０及びドレイン電極５０とを同じ材料を用いて同時に形成することができる。例えば、第１ソースドレイン金属膜４０Ｍａ及び第２ソースドレイン金属膜４０Ｍｂをパターニングすることによって、複数の映像信号線を形成するとともに、この映像信号線の一部を延設するようにしてソース電極４０を形成することができる。

　次に、図７（ｆ）に示すように、基板１の上方の全面に、所定の隔壁部６のバンクの材料を塗布することによって隔壁層６Ｒを形成する。これにより、露出させたゲート絶縁膜３上とソース電極４０及びドレイン電極５０上とに隔壁層６Ｒが形成される。本実施の形態では、隔壁層６Ｒとして感光性樹脂を用いて、１μｍの膜厚で形成した。

　次に、図７（ｇ）に示すように、隔壁層６Ｒをパターニングすることにより、ソース電極４０とドレイン電極５０との間におけるゲート絶縁膜３を再び露出するようにゲート電極２の上方に開口を形成して、所定形状の隔壁部６を形成する。また、隔壁部６の開口は、ソース電極４０及びドレイン電極５０の各端部をも露出するように形成され、これにより、第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂの表面が露出する。

　隔壁層６Ｒのパターニングは、隔壁層６Ｒを露光及び現像することによって行うことができる。このとき、同図に示すように、ソース電極４０及びドレイン電極５０の露出した各端部の上には、隔壁層６Ｒの残渣６ａが存在している。

　次に、図７（ｈ）に示すように、隔壁部６のバンクをマスクとして、隔壁部６の開口から露出しているソース電極４０及びドレイン電極５０の各端部における第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂをエッチングによって除去し、ソース電極４０及びドレイン電極５０の各端部を薄膜化する。つまり、ソース電極４０及びドレイン電極５０の開口から露出する各端部において、第１下部金属層４ａ及び第２下部金属層５ａを残すようにして、第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂを選択的にエッチングして除去する。このエッチングは、ウェットエッチング又はドライエッチングによって行うことができる。

　例えば、下層（第１下部金属層４ａ及び第２下部金属層５ａ）がＮｉ又はＮｉ合金で、上層（第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂ）がＣｕ又はＣｕ合金の場合、過酸化水素（１～１０ｗｔ％）、硝酸（０．０１～１０ｗｔ％）及び水を含み、過酸化水素濃度と硝酸濃度の比を０．５以上とするエッチング液を用いることによって、上層のＣｕ又はＣｕ合金のみを選択的にエッチングすることができる。

　また、下層（第１下部金属層４ａ及び第２下部金属層５ａ）がＭｏ又はＭｏ合金で、上層（第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂ）がＣｕ又はＣｕ合金の場合、過酸化水素（５～３０ｗｔ％）、酢酸等の有機酸（０．５～５ｗｔ％）、リン酸二水素ナトリウム等のリン酸塩（０．２～５ｗｔ％）、アミノテトラゾール等の窒化物からなる添加剤（０．２～５ｗｔ％）、アラニン系列等の添加剤（０．２～５ｗｔ％）、フッ化アンモニウム等のフッ素化合物（０．０１～１ｗｔ％）及び脱イオン水を含むエッチング液を用いることによって、上層のＣｕ又はＣｕ合金のみを選択的（選択比１０：１）にエッチングすることができる。

　このように、本実施の形態でも、ソース電極４０及びドレイン電極５０に対するエッチングとして、パターニング工程による１回目のエッチングと、本工程である薄膜化工程による２回目のエッチングとが行われる。

　そして、本工程におけるエッチングによって、ソース電極４０及びドレイン電極５０の上層である第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂを除去することにより、各端部の上に存在していた隔壁層６Ｒの残渣６ａも同時に除去されることになる。すなわち、隔壁層６Ｒの残渣６ａが第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂのエッチング時にリフトオフされる。

　また、図７（ｈ）に示すように、本実施の形態においても、ソース電極４０及びドレイン電極５０における各端部のエッチングは、ソース電極４０及びドレイン電極５０の上端縁が、隔壁部６における開口の端縁から後退するように行われる。すなわち、ソース電極４０の第１上部金属層４ｂ（第１電極部４１）の側面とドレイン電極５０の第２上部金属層５ｂ（第１電極部５１）の側面とが、互いに遠ざかる方向に、隔壁部６の開口の端縁から後退している。この構成は、ウェットエッチングによって第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂの端部を除去することによって形成することができる。このように、ソース電極４０及びドレイン電極５０の上端縁を隔壁部６における開口の端縁から後退させることによって、次工程において、有機半導体材料を含む溶液が隔壁部６のバンクから溢れ出すことを抑制することができる。

　次に、隔壁部６の開口内に、有機半導体材料を含む溶液（有機半導体溶液）をインクジェット法にて塗布する。このとき、有機半導体材料を含む溶液は、露出するゲート絶縁膜３の上面に広がるとともに、ソース電極４０の第１下部金属層４ａ及びドレイン電極５０の第２下部金属層５ａの上面にも広がって、ゲート絶縁膜３の上面と第１下部金属層４ａ及び第２下部金属層５ａの上面とにおいてほぼ均一な膜厚で塗布される。また、開口内に広がった有機半導体材料を含む溶液は、ソース電極４０の第１上部金属層４ｂ（第１電極部４１）の側面と、ドレイン電極５０の第２上部金属層５ｂ（第１電極部５１）の側面と、隔壁部６の対向するバンク（開口における内壁）とにガードされて、有機半導体材料を含む溶液の塗布領域が規制される。これにより、有機半導体材料を含む溶液が隔壁部６の開口の外側に流れ出してしまうことを防止することができる。

　その後、実施の形態１と同様に、所定の熱処理を行うことによって有機半導体材料を含む溶液を乾燥し、有機半導体材料の結晶化を行う。これにより、図７（ｉ）に示すように、隔壁部６の開口内において、外周が規制された有機半導体層７を形成することができる。本実施の形態において、有機半導体層７は、露出するゲート絶縁膜３の上面を覆うように、ソース電極４０の第１上部金属層４ｂ（第１電極部４１）の側面からドレイン電極５０の第２上部金属層５ｂ（第１電極部５１）の側面にわたってほぼ同じ膜厚の有機半導体層７を形成することができる。

　次に、図７（ｊ）に示すように、隔壁部６の開口内において、有機半導体層７の上方から、保護膜８の材料であるオーバーコート材を含む溶液をインクジェット法にて塗布し、乾燥させて、保護膜８を形成する。その後、図７（ｋ）に示すように、保護膜８を含む基板１上の全面に、層間絶縁膜９を形成する。なお、保護膜８をスピンコート法による塗布で形成した場合も保護膜としての同様の効果が得られる。

　以上のようにして、本実施の形態に係る有機薄膜トランジスタ２０を形成することができる。

　以上、本発明の実施の形態２に係る有機薄膜トランジスタ２０では、ソース電極４０及びドレイン電極５０を上下２層構造とし、ソース電極４０及びドレイン電極５０における有機半導体層７とのコンタクト部分を下層の第１下部金属層４ａ及び第２下部金属層５ａによって構成しているので、有機半導体層７の両端部に有機材料溜まりが発生することを防止することができる。これにより、有機半導体層７の膜厚を均一にして結晶性を均一にすることができるので、ＴＦＴ特性に優れた有機薄膜トランジスタを実現することができる。

　しかも、本実施の形態に係る有機薄膜トランジスタ２０では、ソース電極４０及びドレイン電極５０に膜厚の薄い第２電極部４２及び５２を形成する際、上下２層構造のうち上層（第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂ）を除去している。このとき、上層（第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂ）の除去と同時に、ソース電極４０及びドレイン電極５０の各端部の上に残る隔壁層６Ｒの残渣６ａも除去している。これにより、有機半導体層の結晶状態が劣化することを抑制することができ、コンタクト抵抗が高くなることを抑えることができる。従って、オン電流の低下を抑制することができるので、オン特性に優れた有機薄膜トランジスタを実現することができる。

　さらに、本実施の形態に係る有機薄膜トランジスタ２０でも、ソース電極４０及びドレイン電極５０の全体を薄膜化するのではなく、ソース電極４０及びドレイン電極５０の一部を薄膜化しており、ソース電極４０及びドレイン電極５０の配線側部分が膜厚の厚い第１電極部４１及び５１となっている。これにより、ソース電極４０又はドレイン電極５０とＴＦＴアレイ基板上の配線とを共通化する場合、配線の膜厚を、ソース電極４０又はドレイン電極５０における厚膜部である第１電極部４１又は５１の膜厚とすることができる。すなわち、配線の膜厚が、２層構造部分（第１下部金属層４ａと第１上部金属層４ｂ、又は、第２下部金属層５ａと第２上部金属層５ｂ）の膜厚となるので、配線の低抵抗化を実現することができる。

　このように、本実施の形態に係る有機薄膜トランジスタ２０では、実施の形態１と同様に、ソース電極４０及びドレイン電極５０は、２層構造の厚膜部（第１電極部４１、５１）と、単層構造の薄膜部（第２電極部４２、５２）とを有する。これにより、厚膜部（第１電極部４１、５１）によって配線を構成することができるので、配線の低抵抗化を図ることができるとともに、薄膜部（第２電極部４２、５２）によってＴＦＴ特性の劣化を防止することができる。これにより、配線の抵抗を大きくすることなく優れたＴＦＴ特性を有する有機薄膜トランジスタを実現することができる。

　また、第１下部金属層４ａ及び第２下部金属層５ａの材料を決定するにあたり、配線抵抗を考慮する必要がなく、有機半導体層７とのコンタクトを重視すればよいので、第１下部金属層４ａ及び第２下部金属層５ａは、２５～１００ｎｍ程度の薄膜でよく、かつ、有機半導体層７のＨＯＭＯ仕事関数より大きい仕事関数を有する金属等によって構成することが好ましい。これにより、ソース電極４０及びドレイン電極５０と有機半導体層７とのコンタクト抵抗を小さくすることができ、さらにオン特性に優れた有機薄膜トランジスタを実現することができる。

　例えば、Ａｕ（仕事関数５．１ｅＶ）、ＭｏＷＯｘ（仕事関数５．３ｅＶ）又はＮｉ（仕事関数５．２ｅＶ）を用いれば、ペンタセン（仕事関数５．０ｅＶ）からなる有機半導体層７との良好なオーミックコンタクトを実現することができ、オン抵抗が小さくオン特性に優れた有機薄膜トランジスタを構成することができ、表示パネルの高性能化を実現することができる。

　逆に、第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂの材料を決定するにあたり、有機半導体層７とのコンタクトを考慮する必要がなく、配線抵抗を重視すればよいので、上述のように、第１下部金属層４ａ及び第２下部金属層５ａは、第１下部金属層４ａ及び第２下部金属層５ａのシート抵抗より低いシート抵抗を有する金属等によって構成することが好ましい。これにより、実施の形態１の構造と比べて、ソース電極４０及びドレイン電極５０と同じ構成で形成される映像信号線等の配線の抵抗を、さらに小さくすることができる。

　例えば、第１上部金属層４ｂ及び第２上部金属層５ｂは、有機半導体層７との接触部分がわずかであるので仕事関数は小さくてもよいが、Ａｌ（仕事関数４．３ｅＶ）又はＣｕ（仕事関数４．６ｅＶ）等の低抵抗の金属等を用いることが好ましい。これにより、第１上部金属層４ｂ又は第２上部金属層５ｂによって構成される配線が長配線化したとしても、配線による電圧降下を抑制することができる。従って、大型の表示パネルを用いても画質に優れた表示装置を実現することができる。

　（実施の形態２の変形例）
　次に、本発明の実施の形態２の変形例に係る有機薄膜トランジスタ２０Ａについて、図８を用いて説明する。図８は、本発明の実施の形態２の変形例に係る有機薄膜トランジスタの構成を示す断面図である。なお、図８において、図１及び図６に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付しており、詳しい説明は省略又は簡略化する。

　図８に示すように、本変形例に係る有機薄膜トランジスタ２０Ａは、ソース電極４０Ａの第１電極部４１Ａ（第１上部金属層４ｂ）の端縁及びドレイン電極５０Ａの第１電極部５１Ａ（第２上部金属層５ｂ）の端縁が、隔壁部６における開口の端縁と一致する点で、図６に示す有機薄膜トランジスタ２０Ａと異なる。

　すなわち、本変形例では、ソース電極４０Ａの第１電極部４１Ａ（第１上部金属層４ｂ）の側面及びドレイン電極５０Ａの第１電極部５１Ａ（第２上部金属層５ｂ）の側面と、隔壁部６における開口の端縁とが、面一に連続的に形成されている。これにより、図６に示す有機薄膜トランジスタ２０Ａと比べて、ソース電極４０Ａ及びドレイン電極５０Ａの第１電極部４１Ａ及び５１Ａ（２層構造の厚膜部）の領域を大きくすることができるので、ソース電極４０Ａ又はドレイン電極５０ＡとＴＦＴアレイ基板上の配線とを共通化する場合には、さらに配線の抵抗を小さくすることができる。

　なお、変形例では、ソース電極４０Ａの第２電極部４２Ａ及びドレイン電極５０Ａの第２電極部５２Ａの領域は、図６に示す有機薄膜トランジスタ２０と比べて小さくなるが、有機半導体層７における膜厚及び結晶状態には影響しないので、ＴＦＴ特性は、図６に示す有機薄膜トランジスタ２０と同様である。

　（実施の形態３）
　次に、上記の有機薄膜トランジスタを表示パネルに適用した本発明の実施の形態３に係る表示装置について、図９を用いて説明する。なお、本実施の形態に係る表示装置では、有機ＥＬ表示装置に適用した例について説明する。

　図９は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の一部切り欠き斜視図である。上述の有機薄膜トランジスタは、有機ＥＬ表示装置におけるアクティブマトリクス基板のスイッチングトランジスタ及び駆動トランジスタのいずれにも用いることができるが、本実施の形態では、スイッチングトランジスタとして用いた。

　図９に示すように、有機ＥＬ表示装置３０は、アクティブマトリクス基板（ＴＦＴアレイ基板）３１と、アクティブマトリクス基板３１上にマトリクス状に複数配置された画素３２と、画素３２に接続され、アクティブマトリクス基板３１上にアレイ状に複数配置された画素回路３３と、画素３２と画素回路３３の上に順次積層された陽極３４、有機ＥＬ層３５及び陰極３６（透明電極）と、各画素回路３３と制御回路（不図示）とを接続する複数本の映像信号線（ソース線）３７及び走査線（ゲート線）３８とを備える。有機ＥＬ層３５は、電子輸送層、発光層、正孔輸送層等の有機層が積層されて構成されている。

　次に、上記有機ＥＬ表示装置３０における画素３２の回路構成について、図１０を用いて説明する。図１０は、本発明の実施の形態に係る有機薄膜トランジスタを用いた画素の回路構成を示す図である。

　図１０に示すように、画素３２は、駆動トランジスタ６１と、スイッチングトランジスタ６２と、有機ＥＬ素子６３と、コンデンサ６４とを備える。駆動トランジスタ６１は、有機ＥＬ素子６３を駆動するトランジスタであり、また、スイッチングトランジスタ６２は、画素３２を選択するためのトランジスタである。

　スイッチングトランジスタ６２のソース電極６２Ｓは、ソース線６７に接続され、ゲート電極６２Ｇは、走査線３８に接続され、ドレイン電極６２Ｄは、コンデンサ６４及び駆動トランジスタ６１のゲート電極６１Ｇに接続されている。

　また、駆動トランジスタ６１のドレイン電極６１Ｄは、電源線３９に接続され、ソース電極６１Ｓは有機ＥＬ素子６３のアノードに接続されている。

　この構成において、走査線３８にゲート信号が入力され、スイッチングトランジスタ６２をオン状態にすると、映像信号線３７を介して供給された映像信号電圧がコンデンサ６４に書き込まれる。そして、コンデンサ６４に書き込まれた保持電圧は、１フレーム期間を通じて保持される。この保持電圧により、駆動トランジスタ６１のコンダクタンスがアナログ的に変化し、発光階調に対応した駆動電流が、有機ＥＬ素子６３のアノードからカソードへと流れる。これにより、有機ＥＬ素子６３が発光し、所定の画像が表示される。

　なお、本実施の形態では、有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置について説明したが、液晶表示素子等、アクティブマトリクス基板が用いられる他の表示装置にも適用することができる。また、このように構成される表示装置については、フラットパネルディスプレイとして利用することができ、テレビジョンセット、パーソナルコンピュータ、携帯電話などのあらゆる表示パネルを有する電子機器に適用することができる。

　以上、本発明に係る有機薄膜トランジスタ及びその製造方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

　例えば、上記の各実施の形態では、ソース電極４（４０）及びドレイン電極５（５０）の両方ともに２回目のエッチングを施して第２電極部４２及び５２を形成したが、ソース電極４、４０及びドレイン電極５、５０のいずれか一方のみに２回目のエッチングを施して第２電極部４２又は第２電極部５２を形成しても構わない。

　また、上記の各実施の形態では、ソース電極４（４０）及びドレイン電極５（５０）の一部を除去して薄膜部となる第２電極部４２及び５２を形成する工程を、隔壁層６Ｒをパターニングする工程の後にしている。これは、ソース電極４（４０）及びドレイン電極５（５０）の一部を除去する際に、隔壁層６Ｒの残渣６ａを同時に除去するためである。従って、隔壁層６Ｒのパターニング工程において隔壁層６Ｒの残渣６ａをほぼ除去できているような場合等で、隔壁層６Ｒの残渣６ａの影響を気にする必要がない場合は、第２電極部４２及び５２を形成する工程において、ソース電極４（４０）及びドレイン電極５（５０）の一部を除去して薄膜部となる第２電極部４２及び５２を形成する工程は、隔壁層６Ｒをパターニングする工程の前にしても構わない。この場合であっても、薄膜部である第２電極部４２及び５２によって、有機半導体層７の膜厚を均一化することができるので、ＴＦＴ特性の劣化を抑制することができる。

　また、上記の各実施の形態では、ソース電極４（４０）及びドレイン電極５（５０）の厚膜部である第１電極部４１及び５１の端縁を、隔壁部６の開口の端縁と一致させるか、あるいは、隔壁部６の開口の端縁から後退させるように構成したが、これに限らない。すなわち、ソース電極４（４０）及びドレイン電極５（５０）の第１電極部４１及び５１の端縁が、隔壁部６の開口から露出するように構成しても構わない。すなわち、ソース電極４（４０）及びドレイン電極５（５０）の段差が開口内に位置するように構成しても構わない。この場合であっても、薄膜部である第２電極部４２及び５２によって、有機半導体層７の膜厚を均一化することができるので、ＴＦＴ特性の劣化を抑制することができる。また、ソース電極４（４０）及びドレイン電極５（５０）の一部を除去して第２電極部４２を形成する際に、第２電極部４２における隔壁層６Ｒの残渣６ａを同時に除去することができるので、オン特性に優れた有機薄膜トランジスタを実現することができる。

　また、上記の実施の形態２及びその変形例では、ソース電極４０及びドレイン電極５０は、２層構造としたが、これに限らない。例えば、ソース電極４０及びドレイン電極５０は、３層以上の複数層によって構成しても構わない。この場合、薄膜部である第２電極部４２及び５２は、最下層の１層のみとしてもよいし複数層としても構わないが、第２電極部４２及び５２の膜厚は、有機半導体層７の膜厚の１～２倍程度とすることが好ましく、合計で２５ｎｍ～１００ｎｍとすることが好ましい。

　その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

　本発明に係る有機薄膜トランジスタは、テレビジョンセット、パーソナルコンピュータ、携帯電話などの表示装置又はその他様々な電気機器に広く利用することができる。

　１、１０１　基板
　２、１０２　ゲート電極
　２Ｍ、１０２Ｍ　ゲート金属膜
　３、１０３　ゲート絶縁膜
　４、４Ａ、４０、４０Ａ、１０４、１０４Ａ　ソース電極
　４ａ　第１下部金属層
　４ｂ　第１上部金属層
　４Ｍ、１０４Ｍ　ソースドレイン金属膜
　５、５Ａ、５０、５０Ａ、１０５、１０５Ａ　ドレイン電極
　５ａ　第２下部金属層
　５ｂ　第２上部金属層
　６、１０６　隔壁部
　６ａ、１０６ａ　残渣
　６Ｒ、１０６Ｒ　隔壁層
　７、１０７　有機半導体層
　８、１０８　保護膜
　９、１０９　層間絶縁膜
　１０、１０Ａ、２０、２０Ａ、１１０、１１０Ａ　有機薄膜トランジスタ
　３０　有機ＥＬ表示装置
　３１　アクティブマトリクス基板
　３２　画素
　３３　画素回路
　３４　陽極
　３５　有機ＥＬ層
　３６　陰極
　３７　映像信号線
　３８　走査線
　３９　電源線
　４０Ｍａ　第１ソースドレイン金属膜
　４０Ｍｂ　第２ソースドレイン金属膜
　４１、４１Ａ、５１、５１Ａ　第１電極部
　４２、４２Ａ、５２、５２Ａ　第２電極部
　６１　駆動トランジスタ
　６１Ｇ、６２Ｇ　ゲート電極
　６１Ｓ、６２Ｓ　ソース電極　
　６１Ｄ、６２Ｄ　ドレイン電極
　６２　スイッチングトランジスタ
　６３　有機ＥＬ素子
　６４　コンデンサ

Claims

　基板と、
　前記基板上に形成されたゲート電極と、
　前記ゲート電極上に形成されたゲート絶縁膜と、
　前記ゲート絶縁膜上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、
　前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記ゲート絶縁膜の一部を露出させる開口を有し、前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記ゲート絶縁膜の上に形成された隔壁部と、
　前記開口内に形成された有機半導体層と、を備え、
　前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくともいずれか一方は、第１の厚さで形成された第１電極部と、前記開口から露出し、前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さで形成された第２電極部とを有し、
　前記有機半導体層は、前記第２電極部の上面と前記ゲート絶縁膜の上面とにわたって形成されている
　有機薄膜トランジスタ。
　前記ソース電極及び前記ドレイン電極の両方が、前記第１電極部と前記第２電極部とを有する
　請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ。
　前記ソース電極及び前記ドレイン電極は、前記ゲート絶縁膜上に形成された下部金属層と、当該下部金属層上に形成された上部金属層との積層構造からなり、
　前記第２電極部は、前記下部金属層のみからなり、
　前記第１電極部は、前記下部金属層と前記上部金属層とからなる
　請求項２に記載の有機薄膜トランジスタ。
　前記下部金属層の膜厚は、前記上部金属層の膜厚よりも薄い
　請求項３に記載の有機薄膜トランジスタ。
　前記下部金属層は、前記有機半導体層の仕事関数より大きい仕事関数を有する、金属、金属合金又は金属化合物からなる
　請求項３又は４に記載の有機薄膜トランジスタ。
　前記上部金属層は、前記下部金属層のシート抵抗より低いシート抵抗を有する、金属、金属合金又は金属化合物からなる
　請求項３～５のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
　前記第１電極部の端縁は、前記隔壁部における前記開口の端縁と一致する、又は、前記隔壁部における前記開口の端縁から後退している
　請求項１～６のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
　前記有機半導体層は、塗布型の有機半導体層である
　請求項１～７のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
　さらに、前記有機半導体層上に形成された保護膜を備える
　請求項１～８のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
　さらに、前記保護膜上に形成された層間絶縁膜を備える
　請求項９に記載の有機薄膜トランジスタ。
　基板上にゲート電極を形成する第１工程と、
　前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を形成する第２工程と、
　前記ゲート絶縁膜上に金属膜を形成する第３工程と、
　前記金属膜をパターニングすることにより、前記ゲート絶縁膜を露出してソース電極及びドレイン電極を形成する第４工程と、
　露出させた前記ゲート絶縁膜上と前記ソース電極及び前記ドレイン電極上とに隔壁層を形成する第５工程と、
　前記隔壁層をパターニングすることにより、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間における前記ゲート絶縁膜と、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の一部とを露出するように開口を形成して、隔壁を形成する第６工程と、
　露出させた前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくともいずれか一方の一部を除去して薄膜部を形成する第７工程と、
　前記開口内において、前記薄膜部の上面と前記ゲート絶縁膜の上面とにわたって有機半導体層を形成する第８工程と、を含む
　有機薄膜トランジスタの製造方法。
　前記第７工程では、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の両方に、前記薄膜部を形成する
　請求項１１に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
　前記第３工程では、前記ゲート絶縁膜上に下部金属層を形成し、その後、当該下部金属層上に上部金属層を形成することにより前記金属膜を形成し、
　前記７工程では、前記上部金属層を除去することにより前記薄膜部を形成する
　請求項１２に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
　前記第３工程では、前記下部金属層の膜厚が前記上部金属層の膜厚よりも薄くなるように、前記下部金属層及び前記上部金属層を形成する
　請求項１３に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
　前記下部金属層は、前記有機半導体層の仕事関数より大きい仕事関数を有する、金属、金属合金又は金属化合物からなる
　請求項１３又は１４に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
　前記上部金属層は、前記下部金属層のシート抵抗より低いシート抵抗を有する、金属、金属合金又は金属化合物からなる
　請求項１３～１５のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
　前記第７工程では、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の端縁が、前記隔壁部における前記開口の端縁と一致する、又は、前記隔壁部における前記開口の端縁から後退するように、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくともいずれか一方の一部を除去する
　請求項１１～１６のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
　前記第８工程では、前記有機半導体層を形成するための有機半導体溶液を前記開口内に塗布し、熱処理することによって前記有機半導体層を形成する
　請求項１１～１５のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
　さらに、第８工程の後に、前記有機半導体層上に保護膜を形成する第９工程を含む
　請求項１１～１７のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
　さらに、第９工程の後に、前記保護膜上に層間絶縁膜を形成する第１０工程を含む
　請求項１１～１８のいずれか１項に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。