JP6488815B2

JP6488815B2 - Organic transistor

Info

Publication number: JP6488815B2
Application number: JP2015064302A
Authority: JP
Inventors: 中村　健二; 健二中村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2019-03-27
Anticipated expiration: 2035-03-26
Also published as: JP2016184673A

Description

本発明は、トップゲート構造の有機トランジスタに関するものである。 The present invention relates to an organic transistor having a top gate structure.

従来、有機トランジスタ等における有機半導体膜の微細パターニング手法として、ＳＡＭ（自己組織化単分子膜）を用いて基板表面等の下地に親液性の部分と撥液性の部分を形成し、表面の撥液性と親液性の違いを用いた塗分けや、フォトリソグラフィ法を用いてバンクを形成し、バンク上面の撥液性を利用した塗分けによるパターニング法などが提案されている。 Conventionally, as a method for fine patterning of an organic semiconductor film in an organic transistor or the like, a lyophilic part and a liquid repellent part are formed on a base such as a substrate surface using a SAM (self-assembled monomolecular film). There have been proposed a coating method using a difference between liquid repellency and lyophilic property, a patterning method by forming a bank using a photolithography method, and using a liquid repellency on the upper surface of the bank.

また、特許文献１では、ソース電極およびドレイン電極の上面に撥液性の薄膜を形成し、各電極の側面に接するように有機半導体膜を形成することで薄膜トランジスタを製造する方法が提案されている。 Patent Document 1 proposes a method of manufacturing a thin film transistor by forming a liquid-repellent thin film on the upper surface of a source electrode and a drain electrode and forming an organic semiconductor film so as to be in contact with the side surface of each electrode. .

特開２００９−２７２５２３号公報JP 2009-272523 A 国際公開第２００７／１１９７０３号パンフレットInternational Publication No. 2007/119703 Pamphlet

上記の手法のうち、撥液性と親液性をＳＡＭで制御し、半導体膜の塗分けを行う手法では、半導体膜の形成法としてインクジェット法などによる塗分けが可能である。しかしながら、半導体膜として良質な結晶性薄膜を形成するために、特許文献２にあるような製造方法を用いた場合、ＳＡＭを用いた塗分けでは、半導体膜が不要な部分にも半導体膜が残ってしまい、良好な塗分けができない。 Among the above methods, in the method of controlling the liquid repellency and lyophilicity by SAM and performing the coating of the semiconductor film, the coating can be performed by an inkjet method or the like as the method of forming the semiconductor film. However, when a manufacturing method such as that disclosed in Patent Document 2 is used to form a high-quality crystalline thin film as a semiconductor film, the semiconductor film remains in a portion where the semiconductor film is unnecessary in the coating using SAM. As a result, good color separation is not possible.

またバンクを用いた塗り分けでは、バンク材料自体やバンク材料に含まれる不純物の溶出により、良質な結晶性薄膜が得られないうえに、半導体膜が不純物で汚染されてしまうという問題があった。 Further, the separate application using the banks has a problem that a high-quality crystalline thin film cannot be obtained due to elution of the bank material itself and impurities contained in the bank material, and the semiconductor film is contaminated with impurities.

また、特許文献１に記載の製造方法においても、ＳＡＭを用いた塗分けと同様にソース、ドレイン電極の撥液部分にも成膜されてしまい、良質な結晶性薄膜を良好に塗り分けることが出来ない。 Also in the manufacturing method described in Patent Document 1, film formation is also performed on the liquid-repellent portions of the source and drain electrodes in the same manner as the coating using SAM, so that a good-quality crystalline thin film can be satisfactorily applied. I can't.

このように、トップゲート構造の有機トランジスタにおける有機半導体膜の形成において、パターニング性と高結晶性の両立は非常に困難である。 Thus, in forming an organic semiconductor film in an organic transistor having a top gate structure, it is very difficult to achieve both patternability and high crystallinity.

本発明は上記点に鑑みて、簡易な工程により製造することが可能で、かつ、有機半導体膜の高結晶化が可能な有機トランジスタを提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide an organic transistor that can be manufactured by a simple process and that can highly crystallize an organic semiconductor film.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、表面が絶縁体で構成された基板（１）と、基板の上に、互いに離間して形成されたソース電極（２）およびドレイン電極（３）と、ソース電極のうちドレイン電極と対向する側面からソース電極の上面に至り、かつドレイン電極のうちソース電極と対向する側面からドレイン電極の上面に至る底面を含む六角形状の開口部（４ａ）を有して、基板の表面と、ソース電極の上面および側面と、ドレイン電極の上面および側面とに形成された親液層（４）と、親液層の上面に形成された撥液層（５）と、開口部の内部および上部に、親液層における開口部の開口端となる側面に接するように形成された有機半導体膜（６）と、有機半導体膜の上に形成されたゲート絶縁膜（７）と、ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極（８）と、を備えることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a substrate (1) having a surface made of an insulator, and a source electrode (2) and a drain electrode formed on the substrate so as to be separated from each other. (3) and a hexagonal opening including a bottom surface extending from the side surface of the source electrode facing the drain electrode to the upper surface of the source electrode, and from the side surface of the drain electrode facing the source electrode to the upper surface of the drain electrode ( 4a), a lyophilic layer (4) formed on the surface of the substrate, the upper and side surfaces of the source electrode, the upper and side surfaces of the drain electrode, and the lyophobic layer formed on the upper surface of the lyophilic layer The layer (5), the organic semiconductor film (6) formed so as to be in contact with the side surface serving as the opening end of the opening in the lyophilic layer, and the organic semiconductor film are formed on and inside the opening. Gate insulation film (7) and gate insulation It is characterized in that it comprises a gate electrode (8) formed on the film.

これによれば、有機トランジスタの製造工程において、撥液層を形成した後に有機半導体膜を形成することで、撥液層により有機半導体膜が選択的に成膜されるため、簡易な工程により有機トランジスタを製造することができる。また、有機トランジスタの製造工程において、ソース電極またはドレイン電極の上面で親液層の側面を起点に有機半導体結晶を成長させることで、有機半導体膜を高結晶化することができる。 According to this, in the organic transistor manufacturing process, by forming the organic semiconductor film after forming the liquid repellent layer, the organic semiconductor film is selectively formed by the liquid repellent layer. Transistors can be manufactured. In the organic transistor manufacturing process, the organic semiconductor film can be highly crystallized by growing the organic semiconductor crystal starting from the side surface of the lyophilic layer on the upper surface of the source or drain electrode.

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.

第１実施形態における有機トランジスタの断面図である。It is sectional drawing of the organic transistor in 1st Embodiment. 第１実施形態における有機トランジスタの平面図である。It is a top view of the organic transistor in a 1st embodiment. 第１実施形態における有機トランジスタの製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the organic transistor in 1st Embodiment. 第１実施形態における有機トランジスタの製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the organic transistor in 1st Embodiment. 第１実施形態における有機トランジスタの製造方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method of the organic transistor in 1st Embodiment. 第２実施形態における有機トランジスタの平面図である。It is a top view of the organic transistor in 2nd Embodiment.

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）
本発明の第１実施形態について図１〜図５を用いて説明する。本実施形態の有機トランジスタは、ＴＧ（トップゲート）構造の有機ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）であり、基板１、ソース電極２、ドレイン電極３、親液層４、撥液層５、有機半導体膜６、ゲート絶縁膜７、ゲート電極８、ビアホール９、配線膜１０を備えている。 (First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The organic transistor of this embodiment is an organic TFT (thin film transistor) having a TG (top gate) structure, and includes a substrate 1, a source electrode 2, a drain electrode 3, a lyophilic layer 4, a liquid repellent layer 5, an organic semiconductor film 6, and a gate. An insulating film 7, a gate electrode 8, a via hole 9, and a wiring film 10 are provided.

基板１は、表面がガラス等の絶縁体で構成されており、図１に示すように、基板１の上に、ソース電極２とドレイン電極３とが互いに離間して形成されている。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ソース電極２、ドレイン電極３は、基板１の表面に対する法線方向から見て、互いに形状および寸法が等しい長方形状とされており、互いの側面が平行となるように対向して配置されている。 The surface of the substrate 1 is made of an insulator such as glass. As shown in FIG. 1, the source electrode 2 and the drain electrode 3 are formed on the substrate 1 so as to be separated from each other. As shown in FIGS. 2A and 2B, the source electrode 2 and the drain electrode 3 are rectangular shapes having the same shape and dimensions as viewed from the normal direction to the surface of the substrate 1. It arrange | positions facing so that a side surface may become parallel.

なお、図２（ａ）は、後述する図４（ｂ）に示す工程において有機半導体膜６が成膜される前の有機トランジスタの構成を示す平面図であり、図２（ｂ）は、図４（ｂ）に示す工程において有機半導体膜６が成膜された後の有機トランジスタの構成を示す平面図である。また、図２（ａ）は断面図ではないが、図を見やすくするために、ハッチングを示してある。 2A is a plan view showing the configuration of the organic transistor before the organic semiconductor film 6 is formed in the step shown in FIG. 4B to be described later, and FIG. It is a top view which shows the structure of the organic transistor after the organic-semiconductor film 6 was formed in the process shown to 4 (b). Further, FIG. 2A is not a cross-sectional view, but hatching is shown for easy viewing of the drawing.

ソース電極２、ドレイン電極３は、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属、ＩＴＯ、ＩＺＯ（登録商標）等の透明酸化物導電体、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、ポリアニリン等の高分子導電体等で構成される。ソース電極２、ドレイン電極３をＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ等のナノ粒子を用いたインクにより形成する場合、印刷法を適用してソース電極２、ドレイン電極３の成膜と同時に配線パターンの形成もできる。そのため、ソース電極２、ドレイン電極３をＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ等で構成することが好ましい。 The source electrode 2 and the drain electrode 3 are made of, for example, a metal such as Au, Ag, Cu, or Ni, a transparent oxide conductor such as ITO or IZO (registered trademark), or a polymer conductor such as PEDOT: PSS or polyaniline. Is done. When the source electrode 2 and the drain electrode 3 are formed with ink using nanoparticles such as Au, Ag, and Cu, a wiring pattern can be formed simultaneously with the formation of the source electrode 2 and the drain electrode 3 by applying a printing method. . Therefore, it is preferable that the source electrode 2 and the drain electrode 3 are made of Au, Ag, Cu or the like.

基板１の表面、ソース電極２の上面および側面、ドレイン電極３の上面および側面には、親液層４が形成されている。親液層４は、ソース電極２のうちドレイン電極３と対向する側面からソース電極２の上面に至り、かつドレイン電極３のうちソース電極２と対向する側面からドレイン電極３の上面に至る底面を含む開口部４ａを有している。また、親液層４は、基板１の表面、ソース電極２の上面および側面、ドレイン電極３の上面および側面のうち、開口部４ａ以外の部分を覆っている。 A lyophilic layer 4 is formed on the surface of the substrate 1, the upper and side surfaces of the source electrode 2, and the upper and side surfaces of the drain electrode 3. The lyophilic layer 4 extends from the side surface of the source electrode 2 facing the drain electrode 3 to the upper surface of the source electrode 2 and from the side surface of the drain electrode 3 facing the source electrode 2 to the upper surface of the drain electrode 3. An opening 4a is included. Further, the lyophilic layer 4 covers portions other than the opening 4 a among the surface of the substrate 1, the upper and side surfaces of the source electrode 2, and the upper and side surfaces of the drain electrode 3.

親液層４は、例えば、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム等の金属酸化物で構成される。なお、ソース電極２、ドレイン電極３を金属で構成する場合、ソース電極２、ドレイン電極３を構成する金属と異なる金属の酸化物で親液層４を構成することが好ましい。また、親液層４の膜厚を均一にするため、ＡＬＤ（原子堆積法）やＣＶＤ等の手法で親液層４を成膜することが好ましい。 The lyophilic layer 4 is made of a metal oxide such as aluminum oxide, zirconium oxide, or hafnium oxide. When the source electrode 2 and the drain electrode 3 are made of a metal, the lyophilic layer 4 is preferably made of an oxide of a metal different from the metal that makes up the source electrode 2 and the drain electrode 3. In order to make the thickness of the lyophilic layer 4 uniform, it is preferable to form the lyophilic layer 4 by a technique such as ALD (atomic deposition) or CVD.

開口部４ａの底面は、ソース電極２およびドレイン電極３の側面については、ソース電極２のドレイン電極３に対向する側面の一部と、ドレイン電極３のソース電極２に対向する側面の一部のみを含むように形成されている。また、開口部４ａの底面には基板１の表面の一部も含まれており、図２（ａ）に示すように、開口部４ａは、基板１の表面に対する法線方向から見て、ソース電極２の各側面に平行な辺を有する長方形状とされている。 The bottom surface of the opening 4 a is only a part of the side surface of the source electrode 2 and the drain electrode 3 facing the drain electrode 3 and a part of the side surface of the drain electrode 3 facing the source electrode 2. It is formed to include. The bottom surface of the opening 4a also includes a part of the surface of the substrate 1. As shown in FIG. 2A, the opening 4a is a source as viewed from the normal direction to the surface of the substrate 1. The electrode 2 has a rectangular shape having sides parallel to the respective side surfaces.

親液層４の上面には、撥液層５が形成されている。撥液層５は、ＳＡＭ（自己組織化単分子膜）により構成されており、ＳＡＭとして、ヘキサメチルジシラザン等のシラザン、シラン誘導体、アルキルホスホン酸等のホスホン酸誘導体等を用いることができる。シラン誘導体は、例えば長鎖アルキル基を有するオクチルトリメトキシシラン、オクタデシルトリクロロシラン等のシランカップリング剤、フッ化アルキル基を有するトリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤である。特に、ＳＡＭとして、撥液性の高いフッ化アルキル鎖を有するものを用いることが好ましい。 A liquid repellent layer 5 is formed on the upper surface of the lyophilic layer 4. The liquid repellent layer 5 is composed of SAM (self-assembled monolayer), and SAM can be silazane such as hexamethyldisilazane, silane derivative, phosphonic acid derivative such as alkylphosphonic acid, and the like. The silane derivative is, for example, a silane coupling agent such as octyltrimethoxysilane having a long-chain alkyl group or octadecyltrichlorosilane, or a silane coupling agent such as tridecafluorooctyltrimethoxysilane having a fluorinated alkyl group. In particular, it is preferable to use a SAM having a highly fluorinated alkyl chain.

図１、図２（ｂ）に示すように、開口部４ａの内部および上部には、親液層４における開口部４ａの開口端となる側面（端面）に接するように有機半導体膜６が形成されている。有機半導体膜６は、ゲート電極８へのゲート電圧の印加によりチャネルが形成されるものである。有機半導体膜６は、有機溶媒に対する可溶性があり、結晶構造を取り得る有機半導体材料、例えば、ＴＩＰＳペンタセン等のアセン誘導体、α−４Ｔ、Ｃ８−ＢＴＢＴ等のヘテロアセン誘導体で構成される。なお、有機半導体膜６を高結晶化するために、高結晶性半導体塗布手法、例えば特開２０１３−７７７９９号公報に示される塗布法（高結晶塗布法）により有機半導体膜６を成膜することが好ましい。 As shown in FIG. 1 and FIG. 2B, an organic semiconductor film 6 is formed inside and above the opening 4a so as to be in contact with the side surface (end face) that is the opening end of the opening 4a in the lyophilic layer 4. Has been. The organic semiconductor film 6 has a channel formed by applying a gate voltage to the gate electrode 8. The organic semiconductor film 6 is composed of an organic semiconductor material that is soluble in an organic solvent and can take a crystal structure, for example, an acene derivative such as TIPS pentacene, and a heteroacene derivative such as α-4T and C8-BTBT. In order to highly crystallize the organic semiconductor film 6, the organic semiconductor film 6 is formed by a highly crystalline semiconductor coating method, for example, a coating method (high crystal coating method) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-77799. Is preferred.

撥液層５および有機半導体膜６の上には、ゲート絶縁膜７が形成されている。ゲート絶縁膜７は、親液層４と同様に、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム等の金属酸化物で構成される。 A gate insulating film 7 is formed on the liquid repellent layer 5 and the organic semiconductor film 6. Similarly to the lyophilic layer 4, the gate insulating film 7 is made of a metal oxide such as aluminum oxide, zirconium oxide, or hafnium oxide.

ゲート絶縁膜７の上面のうち、有機半導体膜６の上方に位置する部分には、ゲート電極８が形成されている。ゲート電極８は、ソース電極２、ドレイン電極３と同様に、Ａｕ、Ａｇ等の金属、ＩＴＯ等の透明酸化物導電体、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ等の高分子導電体等で構成される。また、ソース電極２、ドレイン電極３と同様に、ゲート電極８を金属ナノ粒子で構成することが好ましい。 A gate electrode 8 is formed on a portion of the upper surface of the gate insulating film 7 located above the organic semiconductor film 6. Similarly to the source electrode 2 and the drain electrode 3, the gate electrode 8 is made of a metal such as Au or Ag, a transparent oxide conductor such as ITO, a polymer conductor such as PEDOT: PSS, or the like. Further, similarly to the source electrode 2 and the drain electrode 3, the gate electrode 8 is preferably composed of metal nanoparticles.

ドレイン電極３の上には、ビアホール９が形成されている。ビアホール９は、親液層４、撥液層５、ゲート絶縁膜７を貫通して形成されている。ビアホール９の内部およびゲート絶縁膜７の上面には、ゲート電極８と離間して配線膜１０が形成されており、配線膜１０により、ドレイン電極３が外部の配線と接続される。なお、図示しない配線により、ソース電極２およびゲート電極８も外部の配線と接続されている。 A via hole 9 is formed on the drain electrode 3. The via hole 9 is formed through the lyophilic layer 4, the liquid repellent layer 5, and the gate insulating film 7. A wiring film 10 is formed in the via hole 9 and on the upper surface of the gate insulating film 7 so as to be separated from the gate electrode 8, and the wiring film 10 connects the drain electrode 3 to an external wiring. Note that the source electrode 2 and the gate electrode 8 are also connected to external wiring by wiring not shown.

本実施形態の有機トランジスタの製造方法について説明する。 A method for manufacturing the organic transistor of this embodiment will be described.

図３（ａ）に示す工程では、基板１の上にソース電極２およびドレイン電極３を形成する。ここでは、基板１をガラスで構成し、Ａｇナノインクを用いたインクジェット法により、膜厚を５０ｎｍとしてソース電極２およびドレイン電極３を形成する。 In the step shown in FIG. 3A, the source electrode 2 and the drain electrode 3 are formed on the substrate 1. Here, the substrate 1 is made of glass, and the source electrode 2 and the drain electrode 3 are formed with the film thickness of 50 nm by an inkjet method using Ag nano ink.

図３（ｂ）に示す工程では、基板１の表面のうちソース電極２、ドレイン電極３が形成されていない部分と、ソース電極２の上面および側面と、ドレイン電極３の上面および側面に、親液層４を形成する。ここでは、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）と水を原料とし、膜厚を１ｎｍとして、親液層４をＡＬＤ法により成膜し、ＡｌＯ_ｘで構成する。また、成膜温度を、後述する図４（ｃ）に示す工程での成膜温度よりも低くする。ここでは、成膜温度を１００℃とする。図３（ｂ）に示す工程での成膜温度を図４（ｃ）に示す工程での成膜温度よりも低くすることで、親液層４を構成するＡｌＯ_ｘの炭素濃度が、ゲート絶縁膜７を構成するＡｌＯ_ｘの炭素濃度よりも高くなる。 In the step shown in FIG. 3B, the portion of the surface of the substrate 1 where the source electrode 2 and the drain electrode 3 are not formed, the upper surface and side surfaces of the source electrode 2, and the upper surface and side surfaces of the drain electrode 3 A liquid layer 4 is formed. Here, TMA (trimethylaluminum) and water are used as raw materials, the film thickness is 1 nm, the lyophilic layer 4 is formed by the ALD method, and is composed of AlO _x . Further, the film forming temperature is set lower than the film forming temperature in the step shown in FIG. Here, the film forming temperature is 100 ° C. By making the film formation temperature in the step shown in FIG. 3B lower than the film formation temperature in the step shown in FIG. 4C, the carbon concentration of AlO _x constituting the lyophilic layer 4 is changed to gate insulation. It becomes higher than the carbon concentration of AlO _x constituting the film 7.

図３（ｃ）に示す工程では、親液層４の上に撥液層５を形成する。ここでは、自己組織化単分子材料（１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ−トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン）を有機溶剤に溶解させた溶液に、基板１を１２時間浸漬させることにより、撥液層５を構成するＳＡＭを形成する。 In the step shown in FIG. 3C, the liquid repellent layer 5 is formed on the lyophilic layer 4. Here, the liquid repellent layer 5 is obtained by immersing the substrate 1 in a solution in which a self-assembled monomolecular material (1H, 1H, 2H, 2H-tridecafluorooctyltrimethoxysilane) is dissolved in an organic solvent for 12 hours. Is formed.

図３（ｄ）、図４（ａ）に示す工程では、開口部４ａを形成する。まず、図３（ｄ）に示す工程において、後に開口部４ａとなる部分と対応する位置の撥液層５を除去する。ここでは、フォトマスク１１を用いて真空紫外光を照射することにより、撥液層５を部分的に除去する。つぎに、図４（ａ）に示す工程において、撥液層５が除去された部分の親液層４を除去する。ここでは、親液層４を９０℃の水中に浸漬することにより、撥液層５が除去された部分の親液層４を除去する。このようにして、図２（ａ）、図４（ａ）に示すように開口部４ａが形成される。 In the process shown in FIGS. 3D and 4A, the opening 4a is formed. First, in the step shown in FIG. 3D, the liquid repellent layer 5 at a position corresponding to a portion that will later become the opening 4a is removed. Here, the liquid repellent layer 5 is partially removed by irradiating with vacuum ultraviolet light using the photomask 11. Next, in the step shown in FIG. 4A, the lyophilic layer 4 in the portion where the liquid repellent layer 5 has been removed is removed. Here, the lyophilic layer 4 in the portion where the lyophobic layer 5 has been removed is removed by immersing the lyophilic layer 4 in 90 ° C. water. In this way, the opening 4a is formed as shown in FIGS. 2 (a) and 4 (a).

図４（ｂ）に示す工程では、開口部４ａの内部および上部に、有機半導体膜６を形成する。ここでは、有機半導体材料としてＣ８−ＢＴＢＴを用いた高結晶塗布法により、有機半導体膜６を成膜する。 In the step shown in FIG. 4B, the organic semiconductor film 6 is formed inside and above the opening 4a. Here, the organic semiconductor film 6 is formed by a high crystal coating method using C8-BTBT as the organic semiconductor material.

具体的には、図５（ａ）に示すように、半導体分子１２を含んだインク１３を、ノズル１４を通して開口部４ａおよび撥液層５の上に塗布する。このとき、図に示されるように、開口部４ａの内部と撥液層５との撥液性の差により、有機半導体膜６が選択的に成膜される。つまり、撥液層５は撥液性が高く、転落角が小さいため、インク１３は撥液層５の上には残らず、開口部４ａの内部および上部にのみ残る。 Specifically, as shown in FIG. 5A, the ink 13 containing the semiconductor molecules 12 is applied onto the opening 4 a and the liquid repellent layer 5 through the nozzle 14. At this time, as shown in the drawing, the organic semiconductor film 6 is selectively formed by the difference in liquid repellency between the inside of the opening 4 a and the liquid repellent layer 5. That is, since the liquid repellent layer 5 has high liquid repellency and a small falling angle, the ink 13 does not remain on the liquid repellent layer 5 but remains only inside and above the opening 4a.

すると、図５（ｂ）に示すように、開口部４ａにおいて親液層４の側面を起点に有機半導体結晶が成長する。このとき、後述するように親液層４の膜厚が０．５ｎｍよりも小さいと、親液層４の側面が結晶成長の起点とならない。また、後述するように親液層４の膜厚が有機半導体膜６の膜厚である１５ｎｍよりも大きいと、コヒーステイン効果により、有機半導体膜６の膜厚が開口部４ａの外周部において大きくなり、中央部において小さくなる。このとき外周部からの結晶成長が支配的になり、中央部における半導体結晶の結晶粒径が小さくなってしまうため、有機半導体膜６の高結晶性が得られない。また、開口部４ａの底面がソース電極２、ドレイン電極３の上面を含まず、基板１の表面と、ソース電極２、ドレイン電極３の側面のみを含む場合も、ソース電極２およびドレイン電極３の膜厚が厚く、コヒーステイン効果により端部からの結晶成長が支配的となるため、結晶性が低下する。 Then, as shown in FIG.5 (b), an organic-semiconductor crystal grows from the side surface of the lyophilic layer 4 in the opening part 4a. At this time, as will be described later, if the thickness of the lyophilic layer 4 is smaller than 0.5 nm, the side surface of the lyophilic layer 4 does not become the starting point of crystal growth. Further, as will be described later, when the thickness of the lyophilic layer 4 is larger than 15 nm which is the thickness of the organic semiconductor film 6, the thickness of the organic semiconductor film 6 is increased in the outer peripheral portion of the opening 4a due to the coherent effect. It becomes small in the central part. At this time, crystal growth from the outer peripheral portion becomes dominant, and the crystal grain size of the semiconductor crystal in the central portion becomes small, so that the high crystallinity of the organic semiconductor film 6 cannot be obtained. Even when the bottom surface of the opening 4 a does not include the top surfaces of the source electrode 2 and the drain electrode 3 and includes only the surface of the substrate 1 and the side surfaces of the source electrode 2 and the drain electrode 3, Since the film thickness is large and the crystal growth from the end portion becomes dominant due to the cohesive effect, the crystallinity is lowered.

本実施形態では、親液層４の膜厚が１ｎｍであり、また、開口部４ａの底面にソース電極２およびドレイン電極３の上面が含まれている。そのため、図５（ｃ）に示すように、結晶成長が図５の紙面上側にも十分に進むので、有機半導体膜６の端部からの結晶成長を抑制することができる。これにより、結晶成長が良好に進み、有機半導体膜６の上端付近において、ラフネスが少なく、電界効果での電気伝導に適した良好な結晶表面が得られる。 In the present embodiment, the thickness of the lyophilic layer 4 is 1 nm, and the top surfaces of the source electrode 2 and the drain electrode 3 are included in the bottom surface of the opening 4a. Therefore, as shown in FIG. 5C, the crystal growth sufficiently proceeds to the upper side of the paper in FIG. 5, so that the crystal growth from the end portion of the organic semiconductor film 6 can be suppressed. As a result, the crystal growth proceeds well, and a good crystal surface suitable for electrical conduction by the electric field effect is obtained near the upper end of the organic semiconductor film 6 with less roughness.

図４（ｃ）に示す工程では、撥液層５および有機半導体膜６の上面に、ゲート絶縁膜７を形成する。ここでは、ゲート絶縁膜７をＡｌＯ_ｘで構成する。図４（ｄ）に示す工程では、ゲート絶縁膜７の上面のうち、有機半導体膜６の上方に位置する部分にゲート電極８を形成する。また、図４（ｄ）に示す工程では、ドレイン電極３の上に、親液層４、撥液層５、ゲート絶縁膜７を貫通するビアホール９を形成し、ビアホール９の内部およびゲート絶縁膜７の上面に、ゲート電極８と離間して配線膜１０を形成する。ここでは、エッチング等によりビアホール９を形成する。 In the step shown in FIG. 4C, the gate insulating film 7 is formed on the top surfaces of the liquid repellent layer 5 and the organic semiconductor film 6. Here, the gate insulating film 7 is made of AlO _x . In the step shown in FIG. 4D, the gate electrode 8 is formed on the upper surface of the gate insulating film 7 in the portion located above the organic semiconductor film 6. 4D, a via hole 9 penetrating the lyophilic layer 4, the liquid repellent layer 5, and the gate insulating film 7 is formed on the drain electrode 3, and the inside of the via hole 9 and the gate insulating film are formed. A wiring film 10 is formed on the upper surface of the gate electrode 7 so as to be separated from the gate electrode 8. Here, the via hole 9 is formed by etching or the like.

発明者が上記の方法により本実施形態の有機トランジスタを製造したところ、基板１のうちソース電極２、ドレイン電極３が形成されていない部分の上方において、撥液層５の上面の水に対する接触角は１０８°、水の転落角は３．２°であった。また、ソース電極２、ドレイン電極３の上方において、撥液層５の上面の水に対する接触角は１０９°、水の転落角は３．１°であった。 When the inventor manufactured the organic transistor of the present embodiment by the above method, the contact angle of the upper surface of the liquid repellent layer 5 with respect to water above the portion of the substrate 1 where the source electrode 2 and the drain electrode 3 are not formed. Was 108 ° and the falling angle of water was 3.2 °. Further, above the source electrode 2 and the drain electrode 3, the contact angle of the upper surface of the liquid repellent layer 5 with respect to water was 109 °, and the falling angle of water was 3.1 °.

また、開口部４ａの内部において、基板１の表面の水に対する接触角は２６°、ソース電極２およびドレイン電極３の上面の水に対する接触角は４７°であった。また、開口部４ａの内部において、基板１の表面が水平面に対し９０°まで傾いても基板１の表面に置かれた水が転落せず、基板１の表面の水の転落角は測定不能であった。同様に、開口部４ａの内部において、ソース電極２およびドレイン電極３の上面の水の転落角も測定不能であった。 In the opening 4a, the contact angle of water on the surface of the substrate 1 was 26 °, and the contact angle of water on the upper surfaces of the source electrode 2 and the drain electrode 3 was 47 °. In addition, even if the surface of the substrate 1 is tilted to 90 ° with respect to the horizontal plane inside the opening 4a, the water placed on the surface of the substrate 1 does not fall, and the falling angle of water on the surface of the substrate 1 cannot be measured. there were. Similarly, the falling angle of water on the upper surfaces of the source electrode 2 and the drain electrode 3 cannot be measured inside the opening 4a.

また、撥液層５の膜厚は２ｎｍ、有機半導体膜６の中央部の膜厚は１５ｎｍ程度であった。 Moreover, the film thickness of the liquid repellent layer 5 was 2 nm, and the film thickness of the central part of the organic semiconductor film 6 was about 15 nm.

本実施形態の有機トランジスタと、比較例１、比較例２の特性を表１に示す。比較例１は、図３（ａ）に示す工程の後、シャドウマスクを通した真空蒸着法により有機半導体膜６を成膜し、ゲート絶縁膜７、ゲート電極８、ビアホール９、配線膜１０を形成することにより製造された有機トランジスタである。比較例２は、図３（ａ）に示す工程の後、有機半導体膜６を高結晶塗布法により全面に成膜し、フォトリソグラフィ法とＯ_２プラズマアッシングにより有機半導体膜６のパターンを形成し、ゲート絶縁膜７等を形成することにより製造された有機トランジスタである。 Table 1 shows the characteristics of the organic transistor of this embodiment and Comparative Examples 1 and 2. In Comparative Example 1, after the step shown in FIG. 3A, the organic semiconductor film 6 is formed by vacuum deposition through a shadow mask, and the gate insulating film 7, the gate electrode 8, the via hole 9, and the wiring film 10 are formed. It is the organic transistor manufactured by forming. In Comparative Example 2, after the step shown in FIG. 3A, an organic semiconductor film 6 is formed on the entire surface by a high crystal coating method, and a pattern of the organic semiconductor film 6 is formed by photolithography and O ₂ plasma ashing. An organic transistor manufactured by forming the gate insulating film 7 and the like.

表１に示すように、本実施形態の有機トランジスタでは、比較例１、比較例２に比べて特性が向上していることがわかる。例えば、比較例１、比較例２の移動度がそれぞれ０．２２ｃｍ^２／Ｖ・ｓ、１．５８ｃｍ^２／Ｖ・ｓであるのに対し、本実施形態の移動度は２．１３ｃｍ^２／Ｖ・ｓであり、比較例１、比較例２に比べて大きい。また、比較例１、比較例２の閾値がそれぞれ−１．６２Ｖ、−１．１Ｖであるのに対し、本実施形態の閾値は−０．９Ｖであり、比較例１、比較例２に比べて絶対値が小さい。また、比較例１、比較例２のＯｎ．Ｏｆｆ比がそれぞれ１０^４、１０^５より大きく、１０^６より小さい値であるのに対し、本実施形態のＯｎ．Ｏｆｆ比は１０^６より大きい値であり、比較例１、比較例２に比べて大きい。 As shown in Table 1, it can be seen that the characteristics of the organic transistor of this embodiment are improved as compared with Comparative Example 1 and Comparative Example 2. For example, the mobility of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 is 0.22 cm ² / V · s and 1.58 cm ² / V · s, respectively, whereas the mobility of this embodiment is 2.13 cm ² / V. S, which is larger than Comparative Example 1 and Comparative Example 2. Further, the threshold values of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are −1.62 V and −1.1 V, respectively, whereas the threshold value of the present embodiment is −0.9 V, which is compared with Comparative Example 1 and Comparative Example 2. The absolute value is small. Further, the On. The Off ratio is larger than 10 ⁴ , 10 ^{5 and} smaller than 10 ⁶ , whereas On. The Off ratio is a value larger than 10 ^6, which is larger than Comparative Example 1 and Comparative Example 2.

本実施形態では、図４（ｂ）に示す工程において、撥液層５により有機半導体膜６が選択的に成膜されるため、簡易な工程により有機トランジスタを製造することができる。 In this embodiment, since the organic semiconductor film 6 is selectively formed by the liquid repellent layer 5 in the step shown in FIG. 4B, an organic transistor can be manufactured by a simple process.

また、本実施形態では、親液層４が適切な膜厚であり、開口部４ａの底面にソース電極２およびドレイン電極３の上面が含まれているため、パターン端部の影響が抑制され、有機半導体膜６の中央部の結晶粒径が小さく、膜厚が薄くなることが抑制される。 Moreover, in this embodiment, since the lyophilic layer 4 has an appropriate film thickness, and the upper surface of the source electrode 2 and the drain electrode 3 is included in the bottom surface of the opening 4a, the influence of the pattern end is suppressed, The crystal grain size at the center of the organic semiconductor film 6 is small, and the film thickness is suppressed from being reduced.

例えば、本実施形態では、有機半導体膜６の中央部の膜厚は、親液層４の膜厚よりも大きく、さらに、親液層４の膜厚と撥液層５の膜厚を足したものよりも大きい。つまり、親液層４の膜厚は、有機半導体膜６の中央部の膜厚から撥液層５の膜厚を引いたものよりも小さい。 For example, in this embodiment, the film thickness of the central portion of the organic semiconductor film 6 is larger than the film thickness of the lyophilic layer 4, and the film thickness of the lyophilic layer 4 and the film thickness of the lyophobic layer 5 are added. Bigger than the one. That is, the thickness of the lyophilic layer 4 is smaller than the thickness of the central portion of the organic semiconductor film 6 minus the thickness of the lyophobic layer 5.

このように、本実施形態では、有機半導体膜６の中央部の膜厚が小さくなることを抑制することにより、結晶成長を良好に進め、有機半導体膜６を高結晶化することができる。 Thus, in this embodiment, by suppressing the film thickness of the central part of the organic semiconductor film 6 from being reduced, the crystal growth can be favorably advanced and the organic semiconductor film 6 can be highly crystallized.

なお、従来の有機トランジスタの製造方法のうち、バンクを用いた塗り分けでは、バンクは有機半導体膜よりも膜厚が大きい。また、ＳＡＭを用いて基板表面等の下地に親液性の部分と撥液性の部分を形成することによる塗り分けでは、ＳＡＭは有機半導体膜よりも膜厚が小さいが、ＳＡＭは撥液性であり、有機半導体膜を構成する材料の結晶成長の起点となる部分がない。そのため、規則的な結晶成長が起きず、有機半導体膜の高結晶性が得られない。 Of the conventional methods for manufacturing an organic transistor, the bank is thicker than the organic semiconductor film when separately applied using the bank. In addition, when SAM is used for separate coating by forming a lyophilic part and a liquid-repellent part on a base such as a substrate surface, SAM is thinner than an organic semiconductor film, but SAM is liquid-repellent. Thus, there is no portion serving as a starting point for crystal growth of the material constituting the organic semiconductor film. Therefore, regular crystal growth does not occur and the high crystallinity of the organic semiconductor film cannot be obtained.

また、本実施形態では、コヒーステイン効果により有機半導体膜６の中央部の膜厚が小さくなることを抑制して、有機半導体膜６の表面平滑性を向上させている。そのため、トップゲート構造の有機薄膜トランジスタにおいてチャネルが形成される部分、つまり、有機半導体膜６の上端付近の結晶性が高くなり、有機トランジスタの移動度等の特性を向上させることができる。 Moreover, in this embodiment, it is suppressed that the film thickness of the center part of the organic-semiconductor film 6 becomes small by the cohesive effect, and the surface smoothness of the organic-semiconductor film 6 is improved. Therefore, the portion of the top gate organic thin film transistor where the channel is formed, that is, the crystallinity near the upper end of the organic semiconductor film 6 is increased, and the characteristics such as mobility of the organic transistor can be improved.

また、従来の有機トランジスタの製造方法のうち、ＳＡＭを用いて基板表面等の下地に親液性の部分と撥液性の部分を形成することによる塗り分けでは、ＳＡＭを形成する際に、下地となる電極を構成する材料等の影響を受ける。これに対し、本実施形態では、親液層４を下地としてＳＡＭを形成しているため、ソース電極２、ドレイン電極３を構成する材料の影響を受けずに撥液層５を形成することができ、さらに簡易な工程で有機トランジスタを製造することができる。 Further, in the conventional organic transistor manufacturing method, in the separate coating by forming a lyophilic part and a liquid repellent part on the base such as the substrate surface using SAM, the base is formed when the SAM is formed. Affected by the materials that make up the electrode. On the other hand, in this embodiment, since the SAM is formed using the lyophilic layer 4 as a base, the liquid repellent layer 5 can be formed without being affected by the materials constituting the source electrode 2 and the drain electrode 3. In addition, an organic transistor can be manufactured by a simpler process.

また、本実施形態では、親液層４とゲート絶縁膜７とをＡｌＯ_ｘで構成している。このように、親液層４とゲート絶縁膜７とを同じ材料で構成することで、または、親液層４とゲート絶縁膜７とを同一の元素を含む材料で構成することで、親液層４とゲート絶縁膜７とを同じ条件でエッチングすることができる。そのため、図４（ｄ）に示す工程において、親液層４とゲート絶縁膜７とを同時に加工することが可能であるので、さらに簡易な工程により有機トランジスタを製造することができる。 In the present embodiment, the lyophilic layer 4 and the gate insulating film 7 are made of AlO _x . As described above, the lyophilic layer 4 and the gate insulating film 7 are made of the same material, or the lyophilic layer 4 and the gate insulating film 7 are made of the same element-containing material. The layer 4 and the gate insulating film 7 can be etched under the same conditions. Therefore, since the lyophilic layer 4 and the gate insulating film 7 can be processed at the same time in the step shown in FIG. 4D, the organic transistor can be manufactured by a simpler step.

また、本実施形態では、図３（ｂ）に示す工程での成膜温度を図４（ｃ）に示す工程での成膜温度よりも低くしているため、親液層４を構成する材料は、ゲート絶縁膜７を構成する材料よりも炭素濃度が高い。そのため、親液層４は、ゲート絶縁膜７よりもエッチングによる加工が容易になり、図４（ｄ）に示す工程において、ビアホール９を良好に形成することができる。 In this embodiment, since the film formation temperature in the step shown in FIG. 3B is lower than the film formation temperature in the step shown in FIG. 4C, the material constituting the lyophilic layer 4 Has a higher carbon concentration than the material constituting the gate insulating film 7. Therefore, the lyophilic layer 4 is easier to process by etching than the gate insulating film 7, and the via hole 9 can be satisfactorily formed in the step shown in FIG.

また、親液層４を構成する材料の炭素濃度を高くすることで、開口部４ａを形成する際にも、親液層４のエッチングによる加工が容易になる。そのため、開口部４ａにおける親液層４の断面の平滑性が高くなり、良好な結晶成長の起点となるため、有機半導体膜６をさらに高結晶化することができる。 In addition, by increasing the carbon concentration of the material constituting the lyophilic layer 4, the lyophilic layer 4 can be easily processed by etching even when the opening 4a is formed. Therefore, the smoothness of the cross section of the lyophilic layer 4 in the opening 4a becomes high and becomes a starting point of good crystal growth, so that the organic semiconductor film 6 can be further highly crystallized.

なお、表２に示すように、有機半導体膜６の配向度は親液層４の膜厚により変化する。 As shown in Table 2, the degree of orientation of the organic semiconductor film 6 varies depending on the thickness of the lyophilic layer 4.

つまり、親液層４の膜厚が０．２ｎｍ、０．５ｎｍ、１ｎｍ、１０ｎｍ、１５ｎｍ、２５ｎｍのとき、配向度はそれぞれ２４％、６３％、７８％、８２％、５２％、８％である。また、親液層４の膜厚が０．５ｎｍ、１ｎｍ、１０ｎｍ、１５ｎｍ、２５ｎｍの場合では所望のパターンが得られており、親液層４の膜厚が０．２ｎｍの場合では所望のパターンが得られていない。また、表２に示す判定において、所望のパターンが得られており、かつ、配向度が５０％以上であるものを良品とした。 That is, when the thickness of the lyophilic layer 4 is 0.2 nm, 0.5 nm, 1 nm, 10 nm, 15 nm, and 25 nm, the orientation degrees are 24%, 63%, 78%, 82%, 52%, and 8%, respectively. is there. A desired pattern is obtained when the thickness of the lyophilic layer 4 is 0.5 nm, 1 nm, 10 nm, 15 nm, and 25 nm, and a desired pattern is obtained when the thickness of the lyophilic layer 4 is 0.2 nm. Is not obtained. Moreover, in the determination shown in Table 2, the thing with which the desired pattern was obtained and the orientation degree was 50% or more was made into the non-defective product.

このように、親液層４の膜厚が０．２ｎｍと小さすぎる場合、所望のパターンが得られず、配向度も低い。また、親液層４の膜厚が有機半導体膜６の膜厚である１５ｎｍ以上になると、コヒーステイン効果によるパターン端部の影響が大きくなり、配向度が落ちる。例えば、親液層４の膜厚が１５ｎｍのときの配向度は５０％以上であるが、親液層４の膜厚が０．５ｎｍ、１ｎｍ、１０ｎｍのときに比べると低い。そのため、親液層４の膜厚を０．５ｎｍ以上１５ｎｍ以下とすることが好ましく、親液層４の膜厚を０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下とすることがさらに好ましい。 Thus, when the film thickness of the lyophilic layer 4 is too small at 0.2 nm, a desired pattern cannot be obtained and the degree of orientation is low. Moreover, when the film thickness of the lyophilic layer 4 is 15 nm or more, which is the film thickness of the organic semiconductor film 6, the influence of the pattern end due to the cohesive effect increases and the degree of orientation decreases. For example, the degree of orientation when the film thickness of the lyophilic layer 4 is 15 nm is 50% or more, but is lower than when the film thickness of the lyophilic layer 4 is 0.5 nm, 1 nm, and 10 nm. Therefore, the film thickness of the lyophilic layer 4 is preferably 0.5 nm or more and 15 nm or less, and the film thickness of the lyophilic layer 4 is more preferably 0.5 nm or more and 10 nm or less.

また、本実施形態では、有機半導体膜６と接する面、つまり、開口部４ａの内部における親液層４の側面が親液性であるため、インク１３のピニングが可能であり、加工精度を向上させることができる。なお、有機半導体層６を開口部４ａにのみ形成するために、撥液層５における水の転落角が、親液層４の有機半導体膜６と接する側面における水の転落角よりも小さいことが好ましく、また、その差が大きいことが好ましい。 Further, in this embodiment, since the surface in contact with the organic semiconductor film 6, that is, the side surface of the lyophilic layer 4 inside the opening 4a is lyophilic, the ink 13 can be pinned and the processing accuracy is improved. Can be made. In order to form the organic semiconductor layer 6 only in the opening 4a, the water falling angle in the liquid repellent layer 5 is smaller than the water falling angle on the side surface of the lyophilic layer 4 in contact with the organic semiconductor film 6. It is preferable that the difference is large.

また、有機半導体層６を開口部４ａにのみ形成するために、撥液層５における水の転落角と、基板１の表面、ソース電極２およびドレイン電極３の上面のうち、開口部４ａの底面に含まれる部分における水の転落角との差が大きいことが好ましい。具体的には、撥液層５における水の転落角が、基板１の表面、ソース電極２およびドレイン電極３の上面における水の転落角よりも１°以上小さいことが好ましい。 Further, in order to form the organic semiconductor layer 6 only in the opening 4 a, the bottom surface of the opening 4 a among the water falling angle in the liquid repellent layer 5 and the top surface of the substrate 1, the source electrode 2, and the drain electrode 3. It is preferable that the difference between the falling angle of water in the portion included in the is large. Specifically, the water falling angle in the liquid repellent layer 5 is preferably 1 ° or more smaller than the water falling angles on the surface of the substrate 1 and the upper surfaces of the source electrode 2 and the drain electrode 3.

また、高結晶塗布法では、インク１３の乾燥とほぼ同時に結晶膜が成膜されるため、撥液層５の表面における水の転落角が、場所により大きく変化する場合、図４（ｂ）に示す工程において、インク１３が、場所による転落角の差が大きい部分に引っかかる。例えば、撥液層５の基板１の上部における水の転落角と、撥液層５のソース電極２およびドレイン電極３の上部における水の転落角との差が大きい場合、インク１３が、基板１の上部と、ソース電極２およびドレイン電極３の上部との境界付近に引っかかる。これにより、インク１３の引っかかる部分で有機半導体膜が形成され、所望のパターンが得られにくくなり、有機半導体膜６の結晶性が低下する。 Further, in the high crystal coating method, a crystal film is formed almost simultaneously with the drying of the ink 13, and therefore when the falling angle of water on the surface of the liquid repellent layer 5 varies greatly depending on the location, FIG. In the illustrated process, the ink 13 is caught in a portion where the difference in the falling angle depending on the location is large. For example, when the difference between the water falling angle of the liquid repellent layer 5 on the substrate 1 and the water falling angle of the liquid repellent layer 5 on the source electrode 2 and drain electrode 3 is large, the ink 13 is transferred to the substrate 1. And the vicinity of the boundary between the source electrode 2 and the drain electrode 3. As a result, the organic semiconductor film is formed at the portion where the ink 13 is caught, and it becomes difficult to obtain a desired pattern, and the crystallinity of the organic semiconductor film 6 is lowered.

そのため、例えば、撥液層５の基板１の上部における水の転落角と、撥液層５のソース電極２およびドレイン電極３の上部における水の転落角との差が小さいことが好ましい。具体的には、撥液層５の基板１の上部における水の転落角と、撥液層５のソース電極２およびドレイン電極３の上部における水の転落角との差が１°以内であることが好ましい。 Therefore, for example, it is preferable that the difference between the water fall angle at the top of the substrate 1 of the liquid repellent layer 5 and the water fall angle at the top of the source electrode 2 and the drain electrode 3 of the liquid repellent layer 5 is small. Specifically, the difference between the water fall angle at the top of the substrate 1 of the liquid repellent layer 5 and the water fall angle at the top of the source electrode 2 and drain electrode 3 of the liquid repellent layer 5 is within 1 °. Is preferred.

本実施形態では、図３（ｂ）、（ｃ）に示す工程において、基板１の上面、ソース電極２、ドレイン電極３の表面のうち、基板１とソース電極２、ドレイン電極３が接していない部分の全面に親液層４を形成し、親液層４の上に撥液層５を形成している。そのため、撥液層５を構成するＳＡＭを形成する際に下地となる部分がすべて親液層４であるので、場所によるＳＡＭの密度の差が小さくなり、転落角の差が小さくなる。これにより、インク１３の引っかかりによる有機半導体膜６の結晶性の低下を抑制し、有機トランジスタの特性をさらに向上させることができる。 In the present embodiment, in the steps shown in FIGS. 3B and 3C, the substrate 1, the source electrode 2, and the drain electrode 3 are not in contact with each other among the upper surface of the substrate 1, the surface of the source electrode 2, and the drain electrode 3. A lyophilic layer 4 is formed on the entire surface, and a lyophobic layer 5 is formed on the lyophilic layer 4. For this reason, since the lyophilic layer 4 is the base part when the SAM constituting the liquid repellent layer 5 is formed, the difference in the SAM density depending on the location is reduced, and the difference in the falling angle is reduced. Thereby, the fall of the crystallinity of the organic-semiconductor film 6 by the catch of the ink 13 can be suppressed, and the characteristic of an organic transistor can be improved further.

また、撥液層５の表面平滑性が低い場合、図４（ｂ）に示す工程においてインク１３が撥液層５の表面の凹凸に引っかかり、インク１３の引っかかる部分で有機半導体膜が形成される。これにより、所望のパターンが得られにくくなり、また、有機半導体膜６の結晶性が低下する。 In addition, when the surface smoothness of the liquid repellent layer 5 is low, the ink 13 is caught by the irregularities on the surface of the liquid repellent layer 5 in the step shown in FIG. 4B, and an organic semiconductor film is formed at the portion where the ink 13 is caught. . Thereby, it becomes difficult to obtain a desired pattern, and the crystallinity of the organic semiconductor film 6 is lowered.

そのため、撥液層５の表面平滑性が高いことが好ましい。具体的には、撥液層５の表面のＲａ（算術平均粗さ）が１ｎｍ以下であり、かつ、基板１、ソース電極２、およびドレイン電極３の表面の算術平均粗さの９０％以上１１０％以下であることが好ましい。つまり、Ｒａ４が１ｎｍ以下であり、０．９Ｒａ１≦Ｒａ４≦１．１Ｒａ１、０．９Ｒａ２≦Ｒａ４≦１．１Ｒａ２、０．９Ｒａ３≦Ｒａ４≦１．１Ｒａ３であることが好ましい。ここで、Ｒａ１、Ｒａ２、Ｒａ３、Ｒａ４はそれぞれ、基板１、ソース電極２、およびドレイン電極３、撥液層５の表面の算術平均粗さである。 Therefore, it is preferable that the liquid repellent layer 5 has high surface smoothness. Specifically, Ra (arithmetic average roughness) of the surface of the liquid repellent layer 5 is 1 nm or less, and 90% or more of the arithmetic average roughness of the surfaces of the substrate 1, the source electrode 2, and the drain electrode 3 is 110. % Or less is preferable. That is, Ra4 is 1 nm or less, and it is preferable that 0.9Ra1 ≦ Ra4 ≦ 1.1Ra1, 0.9Ra2 ≦ Ra4 ≦ 1.1Ra2, 0.9Ra3 ≦ Ra4 ≦ 1.1Ra3. Here, Ra1, Ra2, Ra3, and Ra4 are arithmetic average roughnesses of the surfaces of the substrate 1, the source electrode 2, the drain electrode 3, and the liquid repellent layer 5, respectively.

また、図３（ｄ）に示す工程の後、親液層４を除去せずに有機半導体膜６を形成した場合、有機半導体膜６と、ソース電極２およびドレイン電極３との間のコンタクト抵抗が増加する。これに対し、本実施形態では、有機半導体膜６を形成する前に、図４（ａ）に示す工程において親液層４を部分的に除去し、開口部４ａを形成している。これにより、コンタクト抵抗の増加を抑制し、有機トランジスタの特性をさらに向上させることができる。 3D, when the organic semiconductor film 6 is formed without removing the lyophilic layer 4, the contact resistance between the organic semiconductor film 6 and the source electrode 2 and the drain electrode 3 Will increase. On the other hand, in this embodiment, before forming the organic semiconductor film 6, the lyophilic layer 4 is partially removed in the step shown in FIG. 4A to form the opening 4a. Thereby, an increase in contact resistance can be suppressed and the characteristics of the organic transistor can be further improved.

また、本実施形態ではソース電極２、ドレイン電極３をＡｇで構成している。Ａｇ、Ｃｕは酸化しやすいが、図４（ａ）に示す工程で開口部４ａを形成する際、ソース電極２、ドレイン電極３の上には親液層４が形成されており、また、温水を用いてエッチングを行っている。そのため、パターニング加工時におけるソース電極２、ドレイン電極３、図示しない配線の酸化を抑制し、有機トランジスタの特性をさらに向上させることができる。 In the present embodiment, the source electrode 2 and the drain electrode 3 are made of Ag. Ag and Cu are easily oxidized, but when the opening 4a is formed in the step shown in FIG. 4A, the lyophilic layer 4 is formed on the source electrode 2 and the drain electrode 3, and the hot water Etching is performed using. Therefore, oxidation of the source electrode 2, the drain electrode 3, and a wiring (not shown) during patterning can be suppressed, and the characteristics of the organic transistor can be further improved.

また、従来の有機トランジスタの製造方法のうち、バンクを用いた塗り分けでは、バンクは有機系の材料で構成され、溶媒耐性が低いため、有機トランジスタの製造工程においてバンクが溶け、有機半導体膜に不純物が混ざり、有機トランジスタの特性が低下する。 Also, among the conventional organic transistor manufacturing methods, in the case of separate coating using a bank, the bank is composed of an organic material and has low solvent resistance. Therefore, the bank is melted in the organic transistor manufacturing process, and the organic semiconductor film is formed. Impurities are mixed and the characteristics of the organic transistor are deteriorated.

これに対し、本実施形態では、親液層４を無機系の材料で構成しているため、親液層４の溶媒耐性が高い。そのため、有機トランジスタの製造工程において親液層４が溶け、有機半導体膜６に不純物が混ざることを抑制し、有機トランジスタの特性をさらに向上させることができる。 On the other hand, in this embodiment, since the lyophilic layer 4 is composed of an inorganic material, the lyophilic layer 4 has high solvent resistance. Therefore, the lyophilic layer 4 is melted in the manufacturing process of the organic transistor, and impurities are not mixed into the organic semiconductor film 6, and the characteristics of the organic transistor can be further improved.

また、本実施形態では、高分子で構成したバンクを用いて塗り分けする場合に比べて、ソース電極２とドレイン電極３の間の絶縁性が高いため、ソース電極２とドレイン電極３の間におけるリーク電流の発生を抑制することができる。 Further, in the present embodiment, since the insulation between the source electrode 2 and the drain electrode 3 is higher than in the case of separately coating using a bank made of a polymer, the gap between the source electrode 2 and the drain electrode 3 is high. Generation of leakage current can be suppressed.

また、従来の有機トランジスタの製造方法のうち、レジストを用いたアッシングでは、有機半導体膜がアッシングにより損傷を受け、移動度が低下する。これに対し、本実施形態では、撥液層５により有機半導体膜６が選択的に成膜されるため、有機半導体膜６の損傷による移動度の低下を抑制し、有機トランジスタの特性をさらに向上させることができる。 Moreover, in the conventional organic transistor manufacturing method, in ashing using a resist, the organic semiconductor film is damaged by ashing, and the mobility is lowered. On the other hand, in this embodiment, since the organic semiconductor film 6 is selectively formed by the liquid repellent layer 5, a decrease in mobility due to damage to the organic semiconductor film 6 is suppressed, and the characteristics of the organic transistor are further improved. Can be made.

（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実施形態に対して開口部４ａの形状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 shape of the opening 4a is changed with respect to the first embodiment, and the other parts are the same as those in the first embodiment. Therefore, only different portions from the first embodiment will be described.

本実施形態では、開口部４ａは、図６（ａ）に示すように、基板１の表面に対する法線方向から見て、基板１のうちソース電極２とドレイン電極３に挟まれた部分を囲む六角形状とされている。 In the present embodiment, the opening 4a surrounds a portion of the substrate 1 sandwiched between the source electrode 2 and the drain electrode 3 when viewed from the normal direction to the surface of the substrate 1, as shown in FIG. Hexagonal shape.

この六角形は、第１実施形態における開口部４ａを構成する長方形を図２の紙面上下方向におけるソース電極２、ドレイン電極３の外側まで拡大し、図２の紙面左側の２つの角を削ったものである。 This hexagon is formed by enlarging the rectangle constituting the opening 4a in the first embodiment to the outside of the source electrode 2 and the drain electrode 3 in the vertical direction of FIG. 2, and cutting the two corners on the left side of FIG. Is.

また、有機半導体膜６は、このような形状の開口部４ａの内部および上部に形成されることにより、基板１の表面のうちソース電極２とドレイン電極３に挟まれた部分の全域を覆っている。 Further, the organic semiconductor film 6 is formed inside and above the opening 4 a having such a shape, thereby covering the entire area of the surface of the substrate 1 between the source electrode 2 and the drain electrode 3. Yes.

開口部４ａがこのような形状とされている有機トランジスタは、第１実施形態の図３（ｄ）に示す工程において、フォトマスク１１のパターンを変更することで製造することができる。また、本実施形態では、このような形状の開口部４ａの内部および上部に、有機半導体膜６をソース電極２からドレイン電極３へ向けて成膜している。 The organic transistor having the opening 4a having such a shape can be manufactured by changing the pattern of the photomask 11 in the step shown in FIG. 3D of the first embodiment. In the present embodiment, the organic semiconductor film 6 is formed from the source electrode 2 toward the drain electrode 3 inside and above the opening 4 a having such a shape.

図６（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、第１実施形態、本実施形態における有機半導体膜６の結晶粒界を示す平面図である。図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、本実施形態では、チャネル方向、つまり、ソースドレイン間電流が流れる方向を横切るような結晶粒界が第１実施形態に比べて減少していることがわかる。 FIGS. 6B and 6C are plan views showing crystal grain boundaries of the organic semiconductor film 6 in the first embodiment and the present embodiment, respectively. As shown in FIGS. 6B and 6C, in this embodiment, the crystal grain boundaries that cross the channel direction, that is, the direction in which the source-drain current flows, are reduced as compared with the first embodiment. I understand that.

また、表１に示すように、本実施形態の移動度は２．８３ｃｍ^２／Ｖ・ｓ、閾値は−１．０Ｖ、Ｏｎ．Ｏｆｆ比は１０^６より大きい値であり、本実施形態の有機トランジスタは、第１実施形態の有機トランジスタに比べて移動度が大きい。 As shown in Table 1, the mobility of this embodiment is 2.83 cm ² / V · s, the threshold is −1.0 V, On. The Off ratio is a value larger than 10 ⁶ , and the organic transistor of this embodiment has a higher mobility than the organic transistor of the first embodiment.

このような構成とした有機トランジスタにおいても、第１実施形態と同様の効果が得られる。 Even in the organic transistor having such a configuration, the same effect as the first embodiment can be obtained.

また、開口部４ａの図２の紙面上下方向の端部においては有機半導体膜６の結晶粒界が多くなるが、本実施形態では、開口部４ａを図２の紙面上下方向におけるソース電極２、ドレイン電極３の外側まで拡大している。つまり、結晶粒界が多く発生する部分を、有機半導体膜６のうちチャネルが形成される部分の外側に配置している。これにより、有機半導体膜６において、チャネル方向、つまり、ソースドレイン間電流が流れる方向を横切るような結晶粒界を減少させ、移動度を向上させて、有機トランジスタの特性をさらに向上させることができる。 Further, the crystal grain boundaries of the organic semiconductor film 6 increase at the end of the opening 4a in the vertical direction of the drawing in FIG. 2, but in the present embodiment, the opening 4a is formed by the source electrode 2 in the vertical direction of the drawing of FIG. It extends to the outside of the drain electrode 3. That is, the portion where many crystal grain boundaries are generated is arranged outside the portion where the channel is formed in the organic semiconductor film 6. Thereby, in the organic semiconductor film 6, the crystal grain boundary that crosses the channel direction, that is, the direction in which the source-drain current flows can be reduced, the mobility can be improved, and the characteristics of the organic transistor can be further improved. .

また、図４（ｂ）に示す工程では、ノズル１４はソース電極２からドレイン電極３の向きに移動し、有機半導体膜６はソース電極２からドレイン電極３へ向けて成膜される。そのため、結晶成長は、開口部４ａにおける親液層４の側面のうち、主にチャネル方向に垂直なソース電極２側の側面を起点として、ドレイン電極３へ向けて進む。しかし、結晶成長は、親液層４の他の側面も起点として、チャネル方向に垂直な方向へも進む。そのため、図２における開口部４ａのソース電極２側の角に近接する部分においては、チャネル方向に平行な方向に進む結晶成長が、チャネル方向に垂直な方向に進む結晶成長により妨げられ、有機半導体膜６において、チャネル方向を横切る結晶粒界が多くなる。これに対し、本実施形態では、図２における開口部４ａのソース電極２側にある２つの角を削り、チャネル方向と垂直な方向に結晶成長が進むことを抑制している。これにより、チャネル方向を横切る結晶粒界を減少させ、有機トランジスタの特性をさらに向上させることができる。 4B, the nozzle 14 moves from the source electrode 2 to the drain electrode 3, and the organic semiconductor film 6 is formed from the source electrode 2 to the drain electrode 3. As shown in FIG. Therefore, crystal growth proceeds toward the drain electrode 3 starting from the side surface on the source electrode 2 side perpendicular to the channel direction, of the side surfaces of the lyophilic layer 4 in the opening 4a. However, crystal growth also proceeds in a direction perpendicular to the channel direction, starting from the other side surface of the lyophilic layer 4. Therefore, in the portion close to the corner on the source electrode 2 side of the opening 4a in FIG. 2, the crystal growth that proceeds in the direction parallel to the channel direction is hindered by the crystal growth that proceeds in the direction perpendicular to the channel direction. In the film 6, the number of crystal grain boundaries crossing the channel direction increases. On the other hand, in the present embodiment, two corners on the source electrode 2 side of the opening 4a in FIG. 2 are shaved to suppress crystal growth from proceeding in a direction perpendicular to the channel direction. Thereby, the grain boundary crossing the channel direction can be reduced, and the characteristics of the organic transistor can be further improved.

（他の実施形態）
なお、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)
In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably.

例えば、上記第１実施形態では、有機半導体膜６を高結晶塗布法により成膜したが、スライドコート法等、他の高結晶性半導体塗布手法により有機半導体膜６を成膜してもよい。 For example, in the first embodiment, the organic semiconductor film 6 is formed by a high crystal coating method. However, the organic semiconductor film 6 may be formed by another high crystal semiconductor coating method such as a slide coating method.

また、上記第１実施形態では、図５に示すように、有機半導体膜６をソース電極２からドレイン電極３へ向けて成膜しているが、有機半導体膜６をドレイン電極３からソース電極２へ向けて成膜してもよい。また、上記第２実施形態において、開口部４ａの形状を図６（ａ）、（ｃ）の紙面左右方向、つまり、チャネル方向において逆向きにし、有機半導体膜６をドレイン電極３からソース電極２へ向けて成膜してもよい。 In the first embodiment, as shown in FIG. 5, the organic semiconductor film 6 is formed from the source electrode 2 toward the drain electrode 3, but the organic semiconductor film 6 is formed from the drain electrode 3 to the source electrode 2. You may form into a film. Further, in the second embodiment, the shape of the opening 4a is reversed in the horizontal direction of the paper in FIGS. 6A and 6C, that is, in the channel direction, and the organic semiconductor film 6 is changed from the drain electrode 3 to the source electrode 2. You may form into a film.

また、上記第１実施形態では親液層４を９０℃の水中に浸漬することにより、撥液層５が除去された部分の親液層４を除去したが、アルカリ水溶液、例えばＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）３％以下水溶液や燐酸を含む混酸を用いたエッチングにより、親液層４を除去してもよい。 Moreover, in the said 1st Embodiment, although the lyophilic layer 4 of the part from which the lyophobic layer 5 was removed was removed by immersing the lyophilic layer 4 in 90 degreeC water, alkaline aqueous solution, for example, TMAH (hydroxylation) Tetramethylammonium) 3% or less The lyophilic layer 4 may be removed by etching using an aqueous solution or a mixed acid containing phosphoric acid.

また、上記第１、第２実施形態では、基板１の表面に対する法線方向から見た開口部４ａの形状を、それぞれ長方形状、六角形状としたが、開口部４ａの形状を他の形状としてもよい。例えば、基板１の表面に対する法線方向から見た開口部４ａの形状を、第１実施形態における開口部４ａを構成する長方形を図２の紙面上下方向におけるソース電極２、ドレイン電極３の外側まで拡大し、図２の紙面左側の端部を外側に凸となるように湾曲させた形状としてもよい。また、上記第１、第２実施形態とは異なる位置に、ソース電極２のうちドレイン電極３と対向する側面からソース電極２の上面に至り、かつドレイン電極３のうちソース電極２と対向する側面からドレイン電極３の上面に至る底面を含む開口部４ａを形成してもよい。このように、開口部４ａの形状および位置を変化させることで、高結晶度有機半導体膜を形成する領域を変化させることができる。 Moreover, in the said 1st, 2nd embodiment, although the shape of the opening part 4a seen from the normal line direction with respect to the surface of the board | substrate 1 was made into the rectangular shape and the hexagonal shape, respectively, the shape of the opening part 4a was made into another shape. Also good. For example, the shape of the opening 4a viewed from the normal direction to the surface of the substrate 1 is the same as the rectangle constituting the opening 4a in the first embodiment up to the outside of the source electrode 2 and the drain electrode 3 in the vertical direction of FIG. It is good also as a shape which expanded and curved the edge part of the paper surface left side of FIG. 2 so that it might become convex outside. Further, the side surface of the source electrode 2 that faces the drain electrode 3 from the side surface facing the drain electrode 3 at a position different from the first and second embodiments, and the side surface of the drain electrode 3 that faces the source electrode 2. An opening 4 a including a bottom surface extending from the first electrode to the upper surface of the drain electrode 3 may be formed. Thus, by changing the shape and position of the opening 4a, the region where the high-crystallinity organic semiconductor film is formed can be changed.

１基板
２ソース電極
３ドレイン電極
４親液層
５撥液層
６有機半導体膜
７ゲート絶縁膜
８ゲート電極
1 substrate 2 source electrode 3 drain electrode 4 lyophilic layer 5 liquid repellent layer 6 organic semiconductor film 7 gate insulating film 8 gate electrode

Claims

表面が絶縁体で構成された基板（１）と、
前記基板の上に、互いに離間して形成されたソース電極（２）およびドレイン電極（３）と、
前記ソース電極のうち前記ドレイン電極と対向する側面から前記ソース電極の上面に至り、かつ前記ドレイン電極のうち前記ソース電極と対向する側面から前記ドレイン電極の上面に至る底面を含む六角形状の開口部（４ａ）を有して、前記基板の表面と、前記ソース電極の上面および側面と、前記ドレイン電極の上面および側面とに形成された親液層（４）と、
前記親液層の上面に形成された撥液層（５）と、
前記開口部の内部および上部に、前記親液層における前記開口部の開口端となる側面に接するように形成された有機半導体膜（６）と、
前記有機半導体膜の上に形成されたゲート絶縁膜（７）と、
前記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極（８）と、を備えることを特徴とする有機トランジスタ。 A substrate (1) having a surface made of an insulator;
A source electrode (2) and a drain electrode (3) formed on the substrate and spaced apart from each other;
A hexagonal opening including a bottom surface from the side surface of the source electrode facing the drain electrode to the top surface of the source electrode, and the bottom surface of the drain electrode from the side surface facing the source electrode to the top surface of the drain electrode. (4a), a lyophilic layer (4) formed on the surface of the substrate, the upper and side surfaces of the source electrode, and the upper and side surfaces of the drain electrode;
A liquid repellent layer (5) formed on the upper surface of the lyophilic layer;
An organic semiconductor film (6) formed inside and above the opening so as to be in contact with a side surface serving as an opening end of the opening in the lyophilic layer;
A gate insulating film (7) formed on the organic semiconductor film;
An organic transistor comprising: a gate electrode (8) formed on the gate insulating film.

前記有機半導体膜が、前記基板の表面のうち前記ソース電極と前記ドレイン電極に挟まれた部分の全域を覆い、かつ、六角形状とされていることを特徴とする請求項１に記載の有機トランジスタ。 The organic semiconductor film, the not covering the entire area of the source electrode and the sandwiched drain electrode portion of the surface of the substrate, and an organic according to claim 1, characterized in that there is a hexagonal shape Transistor.

前記親液層の厚みが０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機トランジスタ。 The organic transistor according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the lyophilic layer is 0.5nm or 10nm or less.

表面が絶縁体で構成された基板（１）と、
前記基板の上に、互いに離間して形成されたソース電極（２）およびドレイン電極（３）と、
前記ソース電極のうち前記ドレイン電極と対向する側面から前記ソース電極の上面に至り、かつ前記ドレイン電極のうち前記ソース電極と対向する側面から前記ドレイン電極の上面に至る底面を含む開口部（４ａ）を有して、前記基板の表面と、前記ソース電極の上面および側面と、前記ドレイン電極の上面および側面とに形成された親液層（４）と、
前記親液層の上面に形成された撥液層（５）と、
前記開口部の内部および上部に、前記親液層における前記開口部の開口端となる側面に接するように形成された有機半導体膜（６）と、
前記有機半導体膜の上に形成されたゲート絶縁膜（７）と、
前記ゲート絶縁膜の上に形成されたゲート電極（８）と、を備え、
前記親液層の厚みが０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴とする有機トランジスタ。 A substrate (1) having a surface made of an insulator;
A source electrode (2) and a drain electrode (3) formed on the substrate and spaced apart from each other;
An opening (4a) including a bottom surface extending from a side surface of the source electrode facing the drain electrode to a top surface of the source electrode and a side surface of the drain electrode facing the source electrode to a top surface of the drain electrode. A lyophilic layer (4) formed on the surface of the substrate, the upper and side surfaces of the source electrode, and the upper and side surfaces of the drain electrode;
A liquid repellent layer (5) formed on the upper surface of the lyophilic layer;
An organic semiconductor film (6) formed inside and above the opening so as to be in contact with a side surface serving as an opening end of the opening in the lyophilic layer;
A gate insulating film (7) formed on the organic semiconductor film;
A gate electrode (8) formed on the gate insulating film ,
Organic transistor thickness of the lyophilic layer is characterized der Rukoto than 10nm or less 0.5 nm.

前記有機半導体膜が、前記基板の表面のうち前記ソース電極と前記ドレイン電極に挟まれた部分の全域を覆っていることを特徴とする請求項４に記載の有機トランジスタ。 5. The organic transistor according to claim 4 , wherein the organic semiconductor film covers an entire area of a portion of the surface of the substrate sandwiched between the source electrode and the drain electrode.

前記ソース電極および前記ドレイン電極の間における前記有機半導体膜の中央部の厚みが、前記親液層の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の有機トランジスタ。 The thickness of the central portion of the organic semiconductor film between the source electrode and the drain electrode, an organic transistor according to any one of claims 1 to 5, wherein greater than the thickness of the lyophilic layer .

前記撥液層における水の転落角が、前記基板の表面、前記ソース電極および前記ドレイン電極の上面における水の転落角よりも１°以上小さいことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の有機トランジスタ。 Sliding angle of water in the liquid-repellent layer is, the surface of the substrate, any one of claims 1 to 6, characterized in that more than 1 ° less than the sliding angle of water on the upper surface of the source electrode and the drain electrode 1 Organic transistor as described in one.

前記親液層と前記ゲート絶縁膜とが同一の元素を含む材料で構成され、
前記親液層を構成する材料が、前記ゲート絶縁膜を構成する材料よりも炭素濃度が高いことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の有機トランジスタ。 The lyophilic layer and the gate insulating film are made of a material containing the same element,
Material forming the lyophilic layer, an organic transistor according to any one of claims 1 to 7, characterized in that higher carbon concentration than the material constituting the gate insulation film.

前記開口部における前記基板、前記ソース電極、前記ドレイン電極、前記撥液層の表面の算術平均粗さをそれぞれＲａ１、Ｒａ２、Ｒａ３、Ｒａ４としたとき、
Ｒａ４が１ｎｍ以下であり、０．９Ｒａ１≦Ｒａ４≦１．１Ｒａ１、０．９Ｒａ２≦Ｒａ４≦１．１Ｒａ２、０．９Ｒａ３≦Ｒａ４≦１．１Ｒａ３、であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の有機トランジスタ。 When the arithmetic mean roughness of the surface of the substrate, the source electrode, the drain electrode, and the liquid repellent layer in the opening is Ra1, Ra2, Ra3, Ra4,
Ra4 is at 1nm or less, of claims 1 to 8, characterized in that a 0.9Ra1 ≦ Ra4 ≦ 1.1Ra1,0.9Ra2 ≦ Ra4 ≦ 1.1Ra2,0.9Ra3 ≦ Ra4 ≦ 1.1Ra3, The organic transistor as described in any one.

前記撥液層の前記基板の上部における水の転落角と、前記撥液層の前記ソース電極および前記ドレイン電極の上部における水の転落角との差が１°以内であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の有機トランジスタ。 The difference between the water falling angle of the liquid repellent layer above the substrate and the water falling angle of the liquid repellent layer above the source electrode and the drain electrode is within 1 °. Item 10. The organic transistor according to any one of Items 1 to 9 .