JP6156191B2 - Organic semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Organic semiconductor device and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP6156191B2
JP6156191B2 JP2014037228A JP2014037228A JP6156191B2 JP 6156191 B2 JP6156191 B2 JP 6156191B2 JP 2014037228 A JP2014037228 A JP 2014037228A JP 2014037228 A JP2014037228 A JP 2014037228A JP 6156191 B2 JP6156191 B2 JP 6156191B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic semiconductor
thin film
gate electrode
semiconductor thin
lyophilic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014037228A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015162593A (en
Inventor
博道 加藤
博道 加藤
片山　雅之
片山　　雅之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2014037228A priority Critical patent/JP6156191B2/en
Publication of JP2015162593A publication Critical patent/JP2015162593A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6156191B2 publication Critical patent/JP6156191B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、有機半導体薄膜を有する有機半導体装置およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an organic semiconductor device having an organic semiconductor thin film and a method for manufacturing the same.

従来、特許文献１において、平坦面における所望位置にのみ有機半導体薄膜が形成されるようにする有機半導体装置の製造方法が開示されている。具体的には、次のような製造方法によって有機半導体装置を製造している。   Conventionally, Patent Document 1 discloses an organic semiconductor device manufacturing method in which an organic semiconductor thin film is formed only at a desired position on a flat surface. Specifically, the organic semiconductor device is manufactured by the following manufacturing method.

まず、基板の上の所望位置にゲート電極を形成したのち、ゲート電極および基板の露出部分を覆うようにゲート絶縁膜を形成し、その上に疎水層をパターニングする。このとき、疎水層が除去された部分において凹んで疎水層が形成されている部分と除去された部分とで段差が生じることから、この後、疎水層が除去された部分の凹みを埋めるように親液層を配置して平坦化する。そして、スピンコートなどによって有機半導体薄膜を形成するインクを親液層にのみ塗布されるようにし、そのインクを乾燥させることで有機半導体薄膜を形成する。その後、有機半導体薄膜の両端にソース電極とドレイン電極を形成することで、ソース電極とドレイン電極の間に有機半導体薄膜が備えられた有機半導体装置が完成する。   First, after forming a gate electrode at a desired position on the substrate, a gate insulating film is formed so as to cover the exposed portion of the gate electrode and the substrate, and a hydrophobic layer is patterned thereon. At this time, there is a step between the portion where the hydrophobic layer is removed and the portion where the hydrophobic layer is removed in the portion where the hydrophobic layer has been removed. A lyophilic layer is placed and flattened. Then, the ink for forming the organic semiconductor thin film is applied only to the lyophilic layer by spin coating or the like, and the organic semiconductor thin film is formed by drying the ink. Thereafter, a source electrode and a drain electrode are formed on both ends of the organic semiconductor thin film, thereby completing an organic semiconductor device in which the organic semiconductor thin film is provided between the source electrode and the drain electrode.

特開２００９−２１２１２７号公報JP 2009-212127 A

しかしながら、特許文献１に記載の製造方法では、有機半導体薄膜を平坦面に形成する場合を想定しており、段差がある表面に有機半導体薄膜を形成する場合には、そのままの製造方法を適用することができない。   However, in the manufacturing method described in Patent Document 1, it is assumed that the organic semiconductor thin film is formed on a flat surface, and when the organic semiconductor thin film is formed on a surface with a step, the manufacturing method is applied as it is. I can't.

例えば、ゲート電極の段差がその上に形成したゲート絶縁膜にも引き継がれた構造では、ゲート絶縁膜のうちゲート電極上に位置している部分にのみ親液層を形成し、この上の部分にのみ有機半導体薄膜が形成されるようにすることが考えられる。ところが、毛細管現象により、ゲート絶縁膜の段差部分にインクが濡れ広がったりインク溜まりが形成され、それによるパターン形状の異常や膜厚異常によって結晶方位が揃った単一結晶の有機半導体薄膜を形成することが難しくなったり、インクが残った部分が乾燥後に剥離して製品品質を低下させることになる。また、スピンコートによって有機半導体薄膜を形成する場合、有機半導体薄膜に膜厚分布が形成され、性能を均一にすることが困難である。   For example, in a structure in which the step of the gate electrode is inherited by the gate insulating film formed thereon, a lyophilic layer is formed only on the portion of the gate insulating film located on the gate electrode, and the portion above this It is conceivable that the organic semiconductor thin film is formed only on. However, due to capillary action, ink spreads and ink pools are formed on the stepped portion of the gate insulating film, thereby forming a single crystal organic semiconductor thin film with uniform crystal orientation due to pattern shape abnormality and film thickness abnormality. It becomes difficult, or the part where the ink remains is peeled off after drying and the product quality is lowered. In addition, when an organic semiconductor thin film is formed by spin coating, a film thickness distribution is formed in the organic semiconductor thin film, and it is difficult to make the performance uniform.

本発明は上記点に鑑みて、段差のある表面に結晶方位が揃った単一結晶の有機半導体薄膜を形成した有機半導体装置およびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an organic semiconductor device in which a single-crystal organic semiconductor thin film having a uniform crystal orientation is formed on a stepped surface and a method for manufacturing the same.

上記目的を達成するため、請求項１ないし５に記載の発明では、段差部を有する下地部材（１〜３）と、段差部の上面を含めた下地部材の上に有機半導体の構成材料を溶媒に溶かしたインク（１１）を塗布し、該インクを乾燥させることで形成した有機半導体薄膜（４）と、を有する有機半導体装置であって、下地部材の表面のうち、段差部の上面から側面および底面に至る部分にインクが塗布される親液性表面（３ａ）が構成され、該親液性表面に有機半導体薄膜が形成されており、下地部材の表面のうち、親液性表面とは異なる部分にインクが弾かれる撥液性表面（３ｂ）が構成されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the invention according to any one of claims 1 to 5 , a base material (1-3) having a stepped portion and a constituent material of an organic semiconductor on a base member including the upper surface of the stepped portion are used as solvents. An organic semiconductor device having an organic semiconductor thin film (4) formed by applying an ink (11) dissolved in an ink and drying the ink; And a lyophilic surface (3a) on which ink is applied to a portion reaching the bottom surface, and an organic semiconductor thin film is formed on the lyophilic surface. It is characterized in that a liquid repellent surface (3b) on which ink is repelled is formed in different portions.

このように、下地材料の表面を親液性表面と撥液性表面に区画し、有機半導体薄膜の形成予定位置のみを親液性表面としているため、有機半導体薄膜を所望位置にのみ形成することができる。また、親液性表面および撥液性表面を下地材料の段差部の上面や側面から底面に至るまで、つまり段差部の角部にも形成されるようにしている。このため、親液性表面および撥液性表面を段差部に形成していない場合のようにインクが濡れ広がったりインク溜まりが形成されるのではなく、初めから段差部にも適切にインクが残るようにすることができる。したがって、結晶方位が揃った単一結晶によって有機半導体薄膜を形成することが可能となる。   In this way, the surface of the base material is divided into a lyophilic surface and a liquid repellent surface, and only the planned formation position of the organic semiconductor thin film is a lyophilic surface, so that the organic semiconductor thin film is formed only at a desired position. Can do. Further, the lyophilic surface and the liquid repellent surface are formed from the upper surface or side surface to the bottom surface of the step portion of the base material, that is, at the corner portion of the step portion. For this reason, the ink does not spread and the ink pool is not formed as in the case where the lyophilic surface and the liquid repellent surface are not formed on the stepped portion, but the ink remains appropriately on the stepped portion from the beginning. Can be. Therefore, an organic semiconductor thin film can be formed from a single crystal with a uniform crystal orientation.

請求項６に記載の発明では、基材を用意する工程と、基材の上に、一方向を長手方向とするライン状のゲート電極を形成する工程と、ゲート電極を覆いつつ、基材のうちゲート電極と異なる露出部分を覆うことで、ゲート電極の厚みによる突出部を有するゲート絶縁膜を形成する工程と、ゲート絶縁膜の表面において、ゲート電極の長手方向に対して垂直な方向を長手方向とするライン状の親液性表面と、該親液性表面と異なる部分に撥液性表面とを構成する工程と、親液性表面の長手方向に沿って、該長手方向の一方の先端から他方の先端に向けてインクを塗布し、インクの塗布開始位置となる一方の先端から乾燥させて結晶化させることで有機半導体薄膜を形成する工程と、を含んでいることを特徴としている。 In the invention according to claim 6 , the step of preparing the base material, the step of forming a line-shaped gate electrode having one direction as the longitudinal direction on the base material, and covering the gate electrode, Of these, a step of forming a gate insulating film having a protrusion due to the thickness of the gate electrode by covering an exposed portion different from the gate electrode, and a direction perpendicular to the longitudinal direction of the gate electrode on the surface of the gate insulating film A linear lyophilic surface as a direction, a step of forming a lyophobic surface in a portion different from the lyophilic surface, and one tip in the longitudinal direction along the longitudinal direction of the lyophilic surface A step of forming an organic semiconductor thin film by applying ink from one end to the other end and drying and crystallizing from one end, which is an ink application start position.

このように、請求項２ないし５の構成を有するボトムゲートトップコンタクトの有機トランジスタを有する有機半導体装置において、親液性表面の長手方向に沿って、長手方向の一方の先端から他方の先端に向けてインクを塗布し、インクの塗布開始位置となる一方の先端から乾燥させて結晶化させることで有機半導体薄膜を形成している。これにより、長手方向に結晶方位が揃った単一結晶によって有機半導体薄膜を形成することが可能となる。 Thus, in the organic semiconductor device having the bottom-gate-top-contact organic transistor having the configuration according to any one of claims 2 to 5 , along the longitudinal direction of the lyophilic surface, from one tip in the longitudinal direction toward the other tip. The organic semiconductor thin film is formed by applying the ink and drying and crystallizing it from one end that is the ink application start position. As a result, the organic semiconductor thin film can be formed from a single crystal having crystal orientations aligned in the longitudinal direction.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows an example of a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第１実施形態にかかる有機半導体装置の上面レイアウト図である。1 is a top layout view of an organic semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. （ａ）は図１中のＩＩａ−ＩＩａ'断面図、（ｂ）は図１中のＩＩｂ−ＩＩｂ'断面図である。(A) is IIa-IIa 'sectional drawing in FIG. 1, (b) is IIb-IIb' sectional drawing in FIG. 図１および図２に示した有機半導体装置の製造工程中の様子を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the mode in the manufacturing process of the organic-semiconductor device shown in FIG. 1 and FIG. 本発明の第２実施形態にかかる有機半導体装置の上面レイアウト図である。It is a top surface layout view of an organic semiconductor device concerning a 2nd embodiment of the present invention. （ａ）は図４中のＶａ−Ｖａ'断面図、（ｂ）は図４中のＶｂ−Ｖｂ'断面図、（ｃ）は図４中のＶｃ−Ｖｃ'断面図である。4A is a cross-sectional view taken along line Va-Va ′ in FIG. 4, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line Vb-Vb ′ in FIG. 4, and FIG. 5C is a cross-sectional view taken along line Vc-Vc ′ in FIG.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.

（第１実施形態）
本発明の一実施形態にかかる有機半導体装置として、有機薄膜トランジスタを例に挙げて説明する。本実施形態で説明する有機薄膜トランジスタは、例えば有機ＥＬ素子などに適用される。 (First embodiment)
As an organic semiconductor device according to an embodiment of the present invention, an organic thin film transistor will be described as an example. The organic thin film transistor described in the present embodiment is applied to, for example, an organic EL element.

まず、図１〜図２を参照して、本実施形態にかかる有機薄膜トランジスタの構成について説明する。   First, with reference to FIGS. 1-2, the structure of the organic thin-film transistor concerning this embodiment is demonstrated.

本実施形態にかかる有機薄膜トランジスタは、図２（ａ）に示されるように、ボトムゲートトップコンタクト構造によって構成されている。具体的には、ガラス基板やフィルム（エチレンナフタレート（ＰＥＮ）もしくはポリイミド（ＰＩ））などで構成された絶縁性の基材１を用いて、この基材１の表面に有機薄膜トランジスタの各構成要素を形成している。   As shown in FIG. 2A, the organic thin film transistor according to this embodiment has a bottom gate top contact structure. Specifically, each component of the organic thin film transistor is formed on the surface of the base material 1 using an insulating base material 1 made of a glass substrate or a film (ethylene naphthalate (PEN) or polyimide (PI)). Is forming.

基材１の表面には、ゲート電極２がパターニングされている。ゲート電極２は、例えばクロム（Ｃｒ）やモリブデン（Ｍｏ）によって構成されており、一方向を長手方向としたライン状とされている。ゲート電極２は、基材１の表面から所定の厚みを有している。このため、ゲート電極２が形成されている部分が突出部となって、ゲート電極２と基材１の表面との間には段差が形成された状態になっている。   A gate electrode 2 is patterned on the surface of the substrate 1. The gate electrode 2 is made of, for example, chromium (Cr) or molybdenum (Mo), and has a line shape with one direction as a longitudinal direction. The gate electrode 2 has a predetermined thickness from the surface of the substrate 1. For this reason, the part in which the gate electrode 2 is formed becomes a projecting portion, and a step is formed between the gate electrode 2 and the surface of the substrate 1.

また、基材１の露出部分を含めてゲート電極２の上面および側面の上には、ゲート絶縁膜３が形成されている。ゲート絶縁膜３は、無機材料、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）によって構成されている。このゲート絶縁膜３にも、ゲート電極２の段差が引き継がれており、ゲート電極２のパターンと同様に、ゲート絶縁膜３もライン状の突出部が形成された形状となっている。ゲート絶縁膜３が無機材料で構成される場合、特にＡＬＤ（Atomic Layer Deposition：原子層堆積）法などのガスを用いてゲート絶縁膜３を形成する場合には、ゲート電極２の段差がそのまま引き継がれた突出部が形成された構造となる。後述するＳＡＭ処理を行う場合、ＳＡＭ材料が絶縁膜表面との化学結合で形成されるため、ゲート電極２の段差部にもＳＡＭ層を形成するにはゲート絶縁膜３をゲート電極２の段差部にも形成する必要がある。このようなゲート絶縁膜３を無機材料で構成する場合には、ＡＬＤ法が望ましく、シャドウイングのために段差部に無機材料が付着し難くなるスパッタ法などは好ましくない。 A gate insulating film 3 is formed on the upper surface and side surfaces of the gate electrode 2 including the exposed portion of the substrate 1. The gate insulating film 3 is made of an inorganic material such as alumina (Al 2 O 3 ). The step of the gate electrode 2 is inherited also in the gate insulating film 3, and the gate insulating film 3 has a shape in which a line-shaped protruding portion is formed in the same manner as the pattern of the gate electrode 2. When the gate insulating film 3 is made of an inorganic material, particularly when the gate insulating film 3 is formed using a gas such as an ALD (Atomic Layer Deposition) method, the step of the gate electrode 2 is inherited as it is. The projecting portion is formed. When performing the SAM treatment described later, the SAM material is formed by chemical bonding with the surface of the insulating film. It also needs to be formed. When such a gate insulating film 3 is made of an inorganic material, the ALD method is desirable, and a sputtering method that makes it difficult for the inorganic material to adhere to the stepped portion due to shadowing is not preferable.

さらに、ゲート絶縁膜３の表面の所望位置に有機半導体薄膜４が形成されている。そして、図２（ａ）に示すように、ゲート絶縁膜３の表面のうち有機半導体薄膜４の形成位置は親液性表面３ａとされ、図２（ｂ）に示すように、有機半導体薄膜４の形成位置とは異なる部分は撥液性表面３ｂとされている。親液性表面３ａは、有機半導体薄膜４の構成材料を含むインクが弾かれずに濡れ広がる表面状態を有するものであり、親液性層が形成されていても良いし、ゲート絶縁層３の表面自体が親液性となっていても良い。撥液性表面３ｂは、有機半導体薄膜４の構成材料を含むインクが弾かれて塗布されない表面状態を有するものであり、撥液性層が形成されていても良いし、ゲート絶縁層３の表面自体が撥液性となっていても良い。親液性表面３ａは、ライン状とされたゲート電極２およびゲート絶縁膜３の突出部の長手方向に対して直行する方向を長手方向とするライン状とされており、その上にライン状に有機半導体薄膜４が形成されている。   Further, an organic semiconductor thin film 4 is formed at a desired position on the surface of the gate insulating film 3. 2A, the formation position of the organic semiconductor thin film 4 in the surface of the gate insulating film 3 is a lyophilic surface 3a. As shown in FIG. 2B, the organic semiconductor thin film 4 is formed. The portion different from the formation position is a liquid repellent surface 3b. The lyophilic surface 3a has a surface state in which ink containing the constituent material of the organic semiconductor thin film 4 spreads without being repelled, and a lyophilic layer may be formed, or the surface of the gate insulating layer 3 It may itself be lyophilic. The liquid repellent surface 3b has a surface state in which ink containing the constituent material of the organic semiconductor thin film 4 is repelled and is not applied. A liquid repellent layer may be formed, or the surface of the gate insulating layer 3 may be formed. It may be liquid repellent itself. The lyophilic surface 3a has a line shape in which the direction perpendicular to the longitudinal direction of the protruding portion of the gate electrode 2 and the gate insulating film 3 formed in a line shape is a longitudinal direction, and a line shape is formed thereon. An organic semiconductor thin film 4 is formed.

例えば、ゲート絶縁膜３が有機半導体薄膜４の構成材料を含むインクに対して撥液性材料で構成されている場合には、有機半導体薄膜４の形成位置に親液性処理を行うことで親液性表面３ａを構成している。逆に、ゲート絶縁膜３が有機半導体薄膜４の構成材料を含むインクに対して親液性材料で構成されている場合には、有機半導体薄膜４の形成位置とは異なる部分に撥液性処理を行うことで撥液性表面３ｂを構成している。   For example, in the case where the gate insulating film 3 is made of a liquid repellent material with respect to the ink containing the constituent material of the organic semiconductor thin film 4, the lyophilic treatment is performed on the formation position of the organic semiconductor thin film 4 by performing lyophilic treatment. The liquid surface 3a is comprised. Conversely, when the gate insulating film 3 is made of a lyophilic material with respect to the ink containing the constituent material of the organic semiconductor thin film 4, a liquid repellent treatment is applied to a portion different from the formation position of the organic semiconductor thin film 4. Is performed to constitute the liquid repellent surface 3b.

親液性表面３ａの形成のための撥液性処理は、例えば、ゲート絶縁膜３の表面をＳＡＭ処理（Self-assembled Monolayer：自己組織化単分子層の形成処理）することによって行われる。これにより、ゲート絶縁膜３の表面に親液性ＳＡＭ層が形成されて、親液性表面３ａを構成することができる。親液性表面３ａを形成するためのＳＡＭ処理は、例えばフェニルホスホン酸を用いて行われる。例えば、ゲート絶縁膜３の表面全面をＳＡＭ処理することによって親液性ＳＡＭ層を形成した後、所定パターンのマスクを用いてＵＶ光を照射し、親液性表面３ａ以外の部分を除去することで所望位置にのみ親液性表面３ａを形成することができる。   The liquid repellent treatment for forming the lyophilic surface 3a is performed, for example, by subjecting the surface of the gate insulating film 3 to SAM treatment (Self-assembled Monolayer). Thereby, a lyophilic SAM layer is formed on the surface of the gate insulating film 3, and the lyophilic surface 3a can be constituted. The SAM treatment for forming the lyophilic surface 3a is performed using, for example, phenylphosphonic acid. For example, after forming the lyophilic SAM layer by performing SAM treatment on the entire surface of the gate insulating film 3, the portion other than the lyophilic surface 3a is removed by irradiating with UV light using a mask having a predetermined pattern. Thus, the lyophilic surface 3a can be formed only at a desired position.

また、親液性ＳＡＭ層を形成するためのＳＡＭ処理と撥液性ＳＡＭ層を形成するためのＳＡＭ処理を共に行うことで、親液性表面３ａおよび撥液性表面３ｂを形成することもできる。例えば、ゲート絶縁膜３の表面全面をＵＶ処理で活性化したのち、活性化表面の全面に撥液性ＳＡＭ層を形成する。そして、マスクを介したＵＶ処理によって、親液性表面３ａとする部分において撥液性ＳＡＭ層を除去する。これにより、撥液性ＳＡＭ層が残された部分によって撥液性表面３ｂが構成される。続いて、撥液性ＳＡＭ層が除去された部分の表面を活性化したのち、その部分に親液性ＳＡＭ層を形成する。これにより、親液性表面３ａを形成することができる。   Moreover, the lyophilic surface 3a and the lyophobic surface 3b can be formed by performing both the SAM process for forming the lyophilic SAM layer and the SAM process for forming the lyophobic SAM layer. . For example, after the entire surface of the gate insulating film 3 is activated by UV treatment, a liquid repellent SAM layer is formed on the entire activated surface. Then, the liquid-repellent SAM layer is removed at the portion to be the lyophilic surface 3a by UV treatment through a mask. Thereby, the liquid repellent surface 3b is comprised by the part in which the liquid repellent SAM layer was left. Subsequently, after activating the surface of the portion from which the liquid repellent SAM layer has been removed, a lyophilic SAM layer is formed in that portion. Thereby, the lyophilic surface 3a can be formed.

親液性表面３ａは、図２（ａ）に示すように、ゲート絶縁膜３の突出部の上面に加えて、突出部の端部に形成される段差部にも形成されている。つまり、ゲート絶縁膜３のうちゲート電極２を覆っている突出部の上面と、突出部の端部に位置する段差部の上面から側面に至りさらに底面（ゲート電極２が形成されていない基材１の表面）に至るまで親液性表面３ａとされている。本実施形態の場合、図１に示すように、親液性表面３ａは、段差部に形成された部分を含めて同じ幅とされている。   As shown in FIG. 2A, the lyophilic surface 3a is formed not only on the upper surface of the protruding portion of the gate insulating film 3, but also on the stepped portion formed at the end of the protruding portion. That is, the upper surface of the protruding portion covering the gate electrode 2 in the gate insulating film 3 and the upper surface from the upper surface of the stepped portion located at the end of the protruding portion to the side surface (base material on which the gate electrode 2 is not formed). 1 surface) and the lyophilic surface 3a. In the case of this embodiment, as shown in FIG. 1, the lyophilic surface 3a has the same width including the part formed in the step part.

撥液性表面３ｂの形成のための撥液性処理も同様に、例えば、ゲート絶縁膜３の表面をＳＡＭ処理することによって行われる。これにより、ゲート絶縁膜３の表面に撥液性ＳＡＭ層が形成されて、撥液性表面３ｂを構成することができる。撥液性表面３ｂを形成するためのＳＡＭ処理は、例えばトリメトキシ（1h,1h,2h,2h-パーフルオロオクチル）シランを用いて行われる。例えば、ゲート絶縁膜３の表面全面をＳＡＭ処理することによって撥液性ＳＡＭ層を形成した後、所定パターンのマスクを用いてＵＶ光を照射し、撥液性表面３ｂ以外の部分を除去することで撥液性表面３ｂを形成することができる。   Similarly, the liquid repellent treatment for forming the liquid repellent surface 3b is performed, for example, by subjecting the surface of the gate insulating film 3 to SAM treatment. Thereby, a liquid repellent SAM layer is formed on the surface of the gate insulating film 3, and the liquid repellent surface 3b can be constituted. The SAM treatment for forming the liquid repellent surface 3b is performed using, for example, trimethoxy (1h, 1h, 2h, 2h-perfluorooctyl) silane. For example, after the liquid repellent SAM layer is formed by performing SAM treatment on the entire surface of the gate insulating film 3, UV light is irradiated using a mask having a predetermined pattern to remove portions other than the liquid repellent surface 3b. Thus, the liquid repellent surface 3b can be formed.

有機半導体薄膜４は、有機半導体の構成材料を溶媒に溶かしたインク（溶液）を滴下したのち、インクを乾燥させることによって形成されたものである。有機半導体材料としては、例えばペンタセン系やチオフェン系材料などを用いており、これを有機溶媒に溶かしたインクを用いて有機半導体薄膜４を形成している。有機半導体薄膜４は、長手方向（ゲート電極２の長手方向と直行する方向）に結晶方位が揃った単一結晶によって構成されている。この有機半導体薄膜４にも、ゲート電極２およびゲート絶縁膜３の段差が引き継がれており、ゲート電極２のパターンと同様に、有機半導体薄膜４にもライン状の突出部が形成された形状となっている。   The organic semiconductor thin film 4 is formed by dropping an ink (solution) obtained by dissolving a constituent material of an organic semiconductor in a solvent and then drying the ink. As the organic semiconductor material, for example, a pentacene-based material or a thiophene-based material is used, and the organic semiconductor thin film 4 is formed using an ink obtained by dissolving this in an organic solvent. The organic semiconductor thin film 4 is composed of a single crystal having crystal orientations aligned in the longitudinal direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the gate electrode 2). In this organic semiconductor thin film 4, the steps of the gate electrode 2 and the gate insulating film 3 are inherited. Similarly to the pattern of the gate electrode 2, the organic semiconductor thin film 4 has a shape in which a line-shaped protrusion is formed. It has become.

また、有機半導体薄膜４のうちゲート電極２と対向している部分をチャネル領域として、このチャネル領域の両側にソース電極５とドレイン電極６が互いに離間して配置されている。つまり、有機半導体薄膜４に形成されたライン状の突出部の長手方向に対する垂直方向に並んだ２箇所の段差部の上にソース電極５とドレイン電極６が形成されている。ソース電極５とドレイン電極６は、有機半導体薄膜４に形成された突出部の端部に位置する段差部の上面から側面に至り、さらに底面（有機半導体薄膜４のうちゲート電極２が形成されていない基材１の上に形成された部分）に至るように形成されている。これらソース電極５とドレイン電極６は、例えば金や銅などの電極材料によって構成されている。   In addition, a portion of the organic semiconductor thin film 4 facing the gate electrode 2 is defined as a channel region, and a source electrode 5 and a drain electrode 6 are disposed on both sides of the channel region so as to be separated from each other. That is, the source electrode 5 and the drain electrode 6 are formed on two stepped portions arranged in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the line-shaped protruding portion formed on the organic semiconductor thin film 4. The source electrode 5 and the drain electrode 6 extend from the top surface to the side surface of the stepped portion located at the end of the protruding portion formed on the organic semiconductor thin film 4 and further to the bottom surface (the gate electrode 2 of the organic semiconductor thin film 4 is formed). A portion formed on the base material 1 not present). The source electrode 5 and the drain electrode 6 are made of an electrode material such as gold or copper.

このような構成により、本実施形態にかかる有機薄膜トランジスタが構成されている。このように構成された有機薄膜トランジスタでは、ゲート電極２に対して所定の電圧が印加されると、有機半導体薄膜４のうちソース電極５とドレイン電極６の間に位置する部分においてチャネル領域を形成する。これにより、チャネル領域を通じてソース−ドレイン間において電流を流すという動作を行う。   The organic thin-film transistor concerning this embodiment is comprised by such a structure. In the organic thin film transistor thus configured, when a predetermined voltage is applied to the gate electrode 2, a channel region is formed in a portion of the organic semiconductor thin film 4 located between the source electrode 5 and the drain electrode 6. . As a result, an operation is performed in which a current flows between the source and the drain through the channel region.

続いて、本実施形態にかかる有機薄膜トランジスタの製造方法について、図３を参照して説明する。   Next, a method for manufacturing the organic thin film transistor according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず、平坦面とされた表面を有する基材１を用意したのち、基材１の表面にゲート電極２の構成材料を成膜し、さらにこれを所望のマスクを用いてエッチングすることでライン状のゲート電極２をパターニングする。これにより、所定の膜厚を有したゲート電極２が形成される。次に、基材１の露出部分を含めてゲート電極２の上面および側面の上にゲート絶縁膜３を成膜する。例えば、ＡＬＤ法などのガスを用いてゲート絶縁膜３を形成している。これにより、ゲート電極２の厚みによる段差部を有した突出部が引き継がれ、ゲート絶縁膜３にもライン状の突出部が形成された形状となる。   First, after preparing a base material 1 having a flat surface, a constituent material of the gate electrode 2 is formed on the surface of the base material 1 and further etched using a desired mask to form a line shape. The gate electrode 2 is patterned. Thereby, the gate electrode 2 having a predetermined film thickness is formed. Next, the gate insulating film 3 is formed on the upper surface and the side surface of the gate electrode 2 including the exposed portion of the substrate 1. For example, the gate insulating film 3 is formed using a gas such as an ALD method. As a result, the protruding portion having the stepped portion due to the thickness of the gate electrode 2 is taken over, and the gate insulating film 3 is formed with the line-shaped protruding portion.

そして、ゲート絶縁膜３の表面のうち、有機半導体薄膜４の形成予定位置が親液性表面３ａ、有機半導体薄膜４の形成予定位置とは異なる部分が撥液性表面３ｂとなるようにする処理を行う。   In the surface of the gate insulating film 3, a process in which the planned formation position of the organic semiconductor thin film 4 is a lyophilic surface 3 a and a part different from the planned formation position of the organic semiconductor thin film 4 is a liquid repellent surface 3 b. I do.

すなわち、ゲート絶縁膜３が有機半導体薄膜４の構成材料を含むインクに対して撥液性材料で構成されている場合には、有機半導体薄膜４の形成予定位置に親液性処理を行うことで親液性表面３ａを構成している。この場合、有機半導体薄膜４の形成予定位置と異なる部分については、特に処理を行わなくても撥液性表面３ｂが構成された状態になっている。逆に、ゲート絶縁膜３が有機半導体薄膜４の構成材料を含むインクに対して親液性材料で構成されている場合には、有機半導体薄膜４の形成位置とは異なる部分に撥液性処理を行うことで撥液性表面３ｂを構成している。この場合、有機半導体薄膜４の形成予定位置については、特に処理を行わなくても親液性表面３ａが構成された状態になっている。   That is, when the gate insulating film 3 is made of a liquid repellent material with respect to the ink containing the constituent material of the organic semiconductor thin film 4, a lyophilic treatment is performed on the position where the organic semiconductor thin film 4 is to be formed. The lyophilic surface 3a is constituted. In this case, the liquid repellent surface 3b is in a state where the portion different from the planned formation position of the organic semiconductor thin film 4 is not particularly processed. Conversely, when the gate insulating film 3 is made of a lyophilic material with respect to the ink containing the constituent material of the organic semiconductor thin film 4, a liquid repellent treatment is applied to a portion different from the formation position of the organic semiconductor thin film 4. Is performed to constitute the liquid repellent surface 3b. In this case, the position where the organic semiconductor thin film 4 is to be formed is in a state in which the lyophilic surface 3a is formed without any particular treatment.

この後、図３に示すように、ゲート絶縁膜３のうちの親液性表面３ａを覆うように有機半導体薄膜４を形成する工程を行う。具体的には、図３に示すようにインク塗布用のノズル１０を走査し、親液性表面３ａの長手方向に沿って一方の先端から他方の先端に向けてノズル１０を移動させることで有機半導体の構成材料を溶媒に溶かしたインク１１を塗布する。そして、インク１１の塗布開始位置からインク１１を乾燥させ、インク１１中の有機半導体の構成材料の結晶を成長させることで有機半導体薄膜４を形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 3, a step of forming the organic semiconductor thin film 4 so as to cover the lyophilic surface 3a of the gate insulating film 3 is performed. Specifically, as shown in FIG. 3, the nozzle 10 for ink application is scanned, and the nozzle 10 is moved from one tip toward the other tip along the longitudinal direction of the lyophilic surface 3a. An ink 11 in which a semiconductor constituent material is dissolved in a solvent is applied. Then, the ink 11 is dried from the application start position of the ink 11 and the organic semiconductor thin film 4 is formed by growing crystals of the constituent material of the organic semiconductor in the ink 11.

このように、インク１１をスピンコートではなくインク１１を親液性表面３ａの表面に対して一方向に沿って塗布する直描法によって塗布したのち、塗布開始位置からインク１１を乾燥させて有機半導体薄膜４を形成している。これにより、有機半導体薄膜４を塗布方向に結晶方位が揃った単一結晶とすることが可能となる。   As described above, the ink 11 is not applied by spin coating, but is applied by the direct drawing method in which the ink 11 is applied to the surface of the lyophilic surface 3a along one direction. A thin film 4 is formed. Thereby, it becomes possible to make the organic semiconductor thin film 4 into a single crystal whose crystal orientation is aligned in the coating direction.

このとき、ゲート絶縁膜３の表面を親液性表面３ａと撥液性表面３ｂに区画し、有機半導体薄膜４の形成予定位置のみを親液性表面３ａとしているため、有機半導体薄膜４を所望位置にのみ形成することができる。また、親液性表面３ａおよび撥液性表面３ｂをゲート電極２の厚みによって構成されたゲート絶縁膜３の突出部の上面にのみ形成するのではなく、突出部の端部に形成される段差部の上面や側面から底面に至るまで、つまり段差部の角部にも形成されるようにしている。このため、親液性表面３ａおよび撥液性表面３ｂを段差部に形成していない場合のようにインク１１が濡れ広がったりインク溜まりが形成され、それによるパターン形状の異常や膜厚異常が発生するのではなく、初めから段差部にも適切にインク１１が残るようにすることができる。したがって、より結晶方位が揃った単一結晶によって有機半導体薄膜４を形成することが可能となり、高いキャリア移動度を得ることが可能となる。また、インク１１が濡れ広がったりインク溜まりが形成され、それによるパターン形状の異常や膜厚異常が発生した場合のように乾燥後に剥離して製品品質を低下させることも抑制できる。なお、結晶方位の揃った単一結晶を形成するためには、塗布方向に結晶を連続成長させることが必要である。ゲート電極２およびゲート絶縁膜３での段差部でのインク１１の液切れおよび段差部を伝わる濡れ広がりによる結晶膜の不連続を防止することで、結晶方位が揃った単一結晶を形成することが可能になる。   At this time, the surface of the gate insulating film 3 is partitioned into a lyophilic surface 3a and a lyophobic surface 3b, and only the planned formation position of the organic semiconductor thin film 4 is the lyophilic surface 3a. It can be formed only at the position. Further, the lyophilic surface 3a and the lyophobic surface 3b are not formed only on the upper surface of the protruding portion of the gate insulating film 3 constituted by the thickness of the gate electrode 2, but are formed at the end portions of the protruding portion. From the upper surface and side surface of the portion to the bottom surface, that is, at the corner portion of the stepped portion. For this reason, the ink 11 spreads and the ink pool is formed as in the case where the lyophilic surface 3a and the liquid repellent surface 3b are not formed in the stepped portion, thereby causing an abnormal pattern shape and an abnormal film thickness. Instead, the ink 11 can appropriately remain on the step portion from the beginning. Therefore, the organic semiconductor thin film 4 can be formed from a single crystal having a more uniform crystal orientation, and high carrier mobility can be obtained. In addition, it is possible to prevent the product 11 from being peeled off after being dried as in the case where the ink 11 is wet and spread or an ink reservoir is formed, resulting in an abnormal pattern shape or an abnormal film thickness. In order to form a single crystal with a uniform crystal orientation, it is necessary to continuously grow the crystal in the coating direction. Forming a single crystal with a uniform crystal orientation by preventing the ink 11 from running out of the ink 11 at the stepped portion of the gate electrode 2 and the gate insulating film 3 and the discontinuity of the crystal film due to the wetting spread transmitted through the stepped portion. Is possible.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して有機半導体薄膜４のレイアウトを変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the layout of the organic semiconductor thin film 4 is changed with respect to the first embodiment, and the others are the same as those in the first embodiment. Therefore, only the parts different from the first embodiment will be described.

図４〜図５を参照して、本実施形態にかかる有機薄膜トランジスタの構成について説明する。   With reference to FIGS. 4-5, the structure of the organic thin-film transistor concerning this embodiment is demonstrated.

図５（ａ）に示すように、本実施形態でも第１実施形態と同様の構造の有機薄膜トランジスタを構成しているが、図５（ｃ）および図４に示すように、有機半導体薄膜４を単なるライン状ではなく、部分的にくびれた凹部４ａを形成した形状としている。具体的には、ゲート電極２の厚みに起因して形成された段差部において有機半導体薄膜４に凹部４ａを形成しており、この凹部４ａとされた部分ではゲート絶縁膜３の表面を親液性表面３ａではなく撥液性表面３ｂとしてある。   As shown in FIG. 5A, the organic thin film transistor having the same structure as that of the first embodiment is also formed in this embodiment. However, as shown in FIG. 5C and FIG. It is not a mere line shape, but a shape in which a recessed portion 4a partially constricted is formed. Specifically, a recess 4a is formed in the organic semiconductor thin film 4 at a step portion formed due to the thickness of the gate electrode 2, and the surface of the gate insulating film 3 is made lyophilic in the portion defined as the recess 4a. The liquid-repellent surface 3b is used instead of the surface 3a.

上記したように、有機半導体薄膜４を形成する際に、有機半導体の構成材料を溶媒に溶かしたインク１１を塗布することになるが、段差部にも親液性表面３ａを構成することでインク１１が濡れる部分を規定したとしても、段差部でインク１１が滲み広がることがある。つまり、段差部において毛細管現象が発生し、インク１１が段差部の角部に沿って広がり得る。   As described above, when the organic semiconductor thin film 4 is formed, the ink 11 in which the constituent material of the organic semiconductor is dissolved in the solvent is applied. However, the ink is formed by forming the lyophilic surface 3a also in the stepped portion. Even if the portion where the 11 is wet is defined, the ink 11 may spread and spread at the stepped portion. That is, a capillary phenomenon occurs in the step portion, and the ink 11 can spread along the corner portion of the step portion.

したがって、有機半導体薄膜４を形成するためのインク１１が塗布される親液性部分３ａを段差部においてくびれさせておき、有機半導体薄膜４に凹部４ａが形成されるようにすれば、段差部において有機半導体薄膜４が広がっても、その広がりを抑制できる。   Therefore, if the lyophilic portion 3a to which the ink 11 for forming the organic semiconductor thin film 4 is applied is constricted in the step portion so that the concave portion 4a is formed in the organic semiconductor thin film 4, the step portion Even if the organic semiconductor thin film 4 spreads, the spread can be suppressed.

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.

例えば、上記各実施形態では、図２（ａ）、図５（ａ）に示す構造の有機薄膜トランジスタを有する有機半導体装置を例に挙げた。これらの有機薄膜トランジスタは、ゲート電極２が底部にあり、ソース電極５とドレイン電極６のコンタクトを上方から取るボトムゲートトップコンタクト構造となっている。   For example, in each of the above embodiments, the organic semiconductor device having the organic thin film transistor having the structure shown in FIGS. 2A and 5A is taken as an example. These organic thin film transistors have a bottom gate top contact structure in which the gate electrode 2 is at the bottom and the source electrode 5 and the drain electrode 6 are contacted from above.

しかしながら、これは有機薄膜トランジスタの一例を示したのであり、勿論、他の構造の有機薄膜トランジスタに本発明を適用しても良い。例えば、基材１の上にソース電極５とドレイン電極６が配置され、その上に有機半導体薄膜４を介してゲート絶縁膜３が形成され、更にその上にゲート電極２が形成されるトップゲートボトムコンタクト構造であっても良い。その場合、基材１の上に形成されたソース電極５とドレイン電極６の厚みによって段差部が生じる。このため、有機半導体薄膜４を形成する際に、ソース電極５とドレイン電極６の配列方向に沿ったライン状に、段差部の上面から側面および基材１の露出面に至るように有機半導体薄膜４を形成すれば良い。なお、トップゲートボトムコンタクト構造の場合、基板表面に金属部があり、表面全面がゲート絶縁膜３で覆われているボトムゲートトップコンタクト構造のプロセスをそのまま用いてＳＡＭ層を形成することはできないが、他のプロセスを経ることでＳＡＭ層を形成できる。例えば、金属（例えばＡｕ）の表面へのＳＡＭ層の形成と基板表面（例えばガラス）のＳＡＭ形成を異なるＳＡＭ材料を用いて行うことで、ボトムゲートトップコンタクト構造についてもＳＡＭ層を形成することが可能となる。   However, this is an example of an organic thin film transistor, and of course, the present invention may be applied to organic thin film transistors having other structures. For example, a top gate in which a source electrode 5 and a drain electrode 6 are disposed on a substrate 1, a gate insulating film 3 is formed thereon via an organic semiconductor thin film 4, and a gate electrode 2 is further formed thereon. A bottom contact structure may be used. In that case, a stepped portion is generated depending on the thicknesses of the source electrode 5 and the drain electrode 6 formed on the substrate 1. Therefore, when forming the organic semiconductor thin film 4, the organic semiconductor thin film extends from the upper surface of the stepped portion to the side surface and the exposed surface of the substrate 1 in a line shape along the arrangement direction of the source electrode 5 and the drain electrode 6. 4 may be formed. In the case of the top gate / bottom contact structure, the SAM layer cannot be formed by directly using the process of the bottom gate / top contact structure in which the substrate surface has a metal portion and the entire surface is covered with the gate insulating film 3. The SAM layer can be formed through other processes. For example, by forming the SAM layer on the surface of the metal (for example, Au) and the SAM on the surface of the substrate (for example, glass) using different SAM materials, the SAM layer can also be formed for the bottom gate top contact structure. It becomes possible.

勿論、有機薄膜半導体が備えられる有機半導体装置であれば、有機薄膜トランジスタ以外のものについても、本発明を適用することができる。   Of course, as long as the organic semiconductor device includes an organic thin film semiconductor, the present invention can be applied to devices other than organic thin film transistors.

つまり、上記各実施形態では、基材１の上にゲート電極２およびゲート絶縁膜３を形成したものが段差部を有する下地部材となって、その下地部材の上に有機半導体薄膜４を形成する際に、本発明を適用している。これ以外の構造であっても、有機半導体薄膜４を形成するときの下地となる下地部材に段差部があり、この段差部の上に有機半導体薄膜４を形成する際に本発明を適用することができる。   That is, in each of the above embodiments, the base member 1 formed with the gate electrode 2 and the gate insulating film 3 becomes a base member having a stepped portion, and the organic semiconductor thin film 4 is formed on the base member. In this case, the present invention is applied. Even if the structure is other than this, there is a step portion in the base member which becomes the base when forming the organic semiconductor thin film 4, and the present invention is applied when the organic semiconductor thin film 4 is formed on the step portion. Can do.

１ 基材
２ ゲート電極
３ ゲート絶縁膜
３ａ 親液性表面
３ｂ 撥液性表面
４ 有機半導体薄膜
５ ソース電極
６ ドレイン電極
１０ ノズル
１１ インク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2 Gate electrode 3 Gate insulating film 3a Lipophilic surface 3b Liquid-repellent surface 4 Organic-semiconductor thin film 5 Source electrode 6 Drain electrode 10 Nozzle 11 Ink

Claims (6)

段差部を有する下地部材（１〜３）と、
前記段差部の上面を含めた前記下地部材の上に有機半導体の構成材料を溶媒に溶かしたインク（１１）を塗布し、該インクを乾燥させることで形成した有機半導体薄膜（４）と、を有する有機半導体装置であって、
前記下地部材の表面のうち、前記段差部の上面から側面および底面に至る部分に前記インクが塗布される親液性表面（３ａ）が構成され、該親液性表面に前記有機半導体薄膜が形成されており、前記下地部材の表面のうち、前記親液性表面とは異なる部分に前記インクが弾かれる撥液性表面（３ｂ）が構成され、
前記有機半導体薄膜は、前記段差部においてくびれさせられた凹部（４ａ）を有するライン状とされていることを特徴とする有機半導体装置。 A base member (1-3) having a stepped portion;
An organic semiconductor thin film (4) formed by applying an ink (11) in which a constituent material of an organic semiconductor is dissolved in a solvent on the base member including the upper surface of the stepped portion, and drying the ink. An organic semiconductor device having
A lyophilic surface (3a) on which the ink is applied is formed on the surface of the base member from the top surface to the side surface and the bottom surface of the step portion, and the organic semiconductor thin film is formed on the lyophilic surface. And a liquid repellent surface (3b) on which the ink is repelled on a portion of the surface of the base member different from the lyophilic surface .
The organic semiconductor device is characterized in that the organic semiconductor thin film is formed in a line shape having a concavity (4a) constricted in the stepped portion . 前記下地部材が、基材（１）と、前記基材の上において所定の厚みで形成された前記ゲート電極（２）、および、該ゲート電極の表面と側面および前記基材のうち前記ゲート電極から露出した部分の表面上に形成されることで前記ゲート電極の厚みによる段差部が引き継がれた突出部を有するゲート絶縁膜（３）とを有して構成され、
前記ゲート絶縁膜の表面に、前記ゲート絶縁膜における前記突出部の上面および該突出部の端部に位置する段差部の上面から側面に至り、さらに該段差部の底面に至るようにライン状に前記親液性表面が構成されていると共に、該親液性表面上に前記有機半導体薄膜が形成されており、
前記有機半導体薄膜のうち、前記ゲート電極と対向している部分をチャネル領域として、該チャネル領域の両側に互いに離間してソース電極（５）およびドレイン電極（６）が配置されたボトムゲートトップコンタクトの有機トランジスタを有していることを特徴とする請求項１に記載の有機半導体装置。 The base member is a base material (1), the gate electrode (2) formed on the base material with a predetermined thickness, and the gate electrode among the surface and side surfaces of the gate electrode and the base material And a gate insulating film (3) having a protruding portion in which a stepped portion due to the thickness of the gate electrode is inherited by being formed on the surface of the portion exposed from
A line is formed on the surface of the gate insulating film from the top surface of the protruding portion and the top surface of the step portion located at the end of the protruding portion to the side surface of the gate insulating film, and further to the bottom surface of the step portion. The lyophilic surface is configured, and the organic semiconductor thin film is formed on the lyophilic surface,
A bottom gate top contact in which a portion facing the gate electrode in the organic semiconductor thin film is used as a channel region, and a source electrode (5) and a drain electrode (6) are arranged on both sides of the channel region so as to be separated from each other. The organic semiconductor device according to claim 1, further comprising: an organic transistor. 前記ゲート絶縁膜が無機材料で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の有機半導体装置。 The organic semiconductor device according to claim 2 , wherein the gate insulating film is made of an inorganic material. 前記ゲート絶縁膜は原子層堆積法によって形成され、所定の厚みで形成された前記ゲート電極による段差を引き継いで形成されていることを特徴とする請求項３に記載の有機半導体装置。 The organic semiconductor device according to claim 3 , wherein the gate insulating film is formed by an atomic layer deposition method and is formed by taking over a step formed by the gate electrode formed with a predetermined thickness. 前記ゲート電極は、一方向を長手方向とするライン状とされており、
前記有機半導体薄膜は、前記ゲート電極の長手方向に対して垂直方向が長手方向となるライン状に形成されており、該有機半導体薄膜の長手方向に結晶方位が揃った単一結晶で構成されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の有機半導体装置。 The gate electrode has a line shape with one direction as a longitudinal direction,
The organic semiconductor thin film is formed in a line shape whose longitudinal direction is perpendicular to the longitudinal direction of the gate electrode, and is composed of a single crystal in which the crystal orientation is aligned in the longitudinal direction of the organic semiconductor thin film. the organic semiconductor device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that there. 請求項２ないし５のいずれか１つに記載の有機半導体装置の製造方法であって、
前記基材を用意する工程と、
前記基材の上に、一方向を長手方向とするライン状の前記ゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極を覆いつつ、前記基材のうち前記ゲート電極と異なる露出部分を覆うことで、前記ゲート電極の厚みによる突出部を有する前記ゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜の表面において、前記ゲート電極の長手方向に対して垂直な方向を長手方向とするライン状の前記親液性表面と、該親液性表面と異なる部分に前記撥液性表面とを構成する工程と、
前記親液性表面の長手方向に沿って、該長手方向の一方の先端から他方の先端に向けて前記インクを塗布し、前記インクの塗布開始位置となる前記一方の先端から乾燥させて結晶化させることで前記有機半導体薄膜を形成する工程と、を含んでいることを特徴とする有機半導体装置の製造方法。 A method for manufacturing an organic semiconductor device according to any one of claims 2 to 5 ,
Preparing the substrate;
On the base material, forming the line-shaped gate electrode having one direction as a longitudinal direction;
Forming the gate insulating film having a protrusion due to the thickness of the gate electrode by covering an exposed portion different from the gate electrode in the base material while covering the gate electrode;
On the surface of the gate insulating film, the lyophilic surface in the form of a line whose longitudinal direction is the direction perpendicular to the longitudinal direction of the gate electrode, and the lyophobic surface in a portion different from the lyophilic surface Comprising the steps of:
Along the longitudinal direction of the lyophilic surface, the ink is applied from one end of the longitudinal direction to the other end, and dried from the one end, which is the ink application start position, and crystallized. And a step of forming the organic semiconductor thin film, thereby producing an organic semiconductor device.
JP2014037228A 2014-02-27 2014-02-27 Organic semiconductor device and manufacturing method thereof Active JP6156191B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014037228A JP6156191B2 (en) 2014-02-27 2014-02-27 Organic semiconductor device and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014037228A JP6156191B2 (en) 2014-02-27 2014-02-27 Organic semiconductor device and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015162593A JP2015162593A (en) 2015-09-07
JP6156191B2 true JP6156191B2 (en) 2017-07-05

Family

ID=54185488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014037228A Active JP6156191B2 (en) 2014-02-27 2014-02-27 Organic semiconductor device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6156191B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4996846B2 (en) * 2005-11-22 2012-08-08 株式会社日立製作所 Field effect transistor and manufacturing method thereof
JP5868757B2 (en) * 2012-03-28 2016-02-24 株式会社東芝 THIN FILM TRANSISTOR, ITS MANUFACTURING METHOD, AND DISPLAY DEVICE
WO2013149678A1 (en) * 2012-04-05 2013-10-10 Novaled Ag Organic field effect transistor and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015162593A (en) 2015-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5114406B2 (en) Laser ablation method for manufacturing high performance organic devices
JP5576426B2 (en) Transistor manufacturing method and transistor array manufacturing method
KR101272769B1 (en) Patterning method, method for manufacturing organic field effect transistor, and method of manufacturing flexible printed circuit board
JP4831406B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
US20150147854A1 (en) Method of fabricating electronic circuit
JP2006100808A5 (en)
JP5207745B2 (en) Method for forming polysilicon, thin film transistor including the polysilicon, and method for forming the same
JP4984416B2 (en) Thin film transistor manufacturing method
JP2006339265A (en) Field effect transistor
US20140077297A1 (en) Thin film transistor and method of fabricating the same
WO2013084676A1 (en) Organic transistor and method for manufacturing same
JP6156191B2 (en) Organic semiconductor device and manufacturing method thereof
US7960207B2 (en) Organic thin film transistor and method of fabricating the same
JP2014143245A (en) Organic thin-film transistor and method of manufacturing the same
TWI542923B (en) Flexible display panel and method of fabricating the same
JP2007115944A (en) Organic thin film transistor
JP6555843B2 (en) Array substrate and manufacturing method thereof
JP2017208488A (en) Semiconductor device manufacturing method
JP6237423B2 (en) Method for producing structure having functional film
JP5181515B2 (en) Pattern forming method and electronic device manufacturing method
KR20160006335A (en) Thin film transistor substrate, display apparatus, method for manufacturing thin film transistor substrate and method for manufacturing display apparatus
JP6015562B2 (en) Method for manufacturing organic semiconductor device with organic field effect transistor
JP6507674B2 (en) Organic semiconductor device and method of manufacturing the same
JP6375654B2 (en) Organic transistor
TW201923855A (en) Source-drain conductors for organic tfts

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160719

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170321

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170425

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170509

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170522

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6156191

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250