有機薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタの製造方法、および電子機器
【課題】有機材料からなる下地の絶縁性層に対してダメージを与えることなく、かつ上部に設けられる有機半導体層に対して良好なオーミックコンタクトが得られるソース電極およびドレイン電極を低コストで得ることを可能にする。
【解決手段】有機絶縁層からなる基板１１と、基板１１上にめっき成膜された層からなるソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄの第１層１３-1と、第１層１３-1よりも有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなり第１層１３-1を覆う状態でめっき成膜されたソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄの第２層１３-2と、第１層１３-1および第２層１３-2で構成されたソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄ間にわたって設けられた有機半導体層１５とを備えた有機薄膜トランジスタ１ａである。
【解決手段】有機絶縁層からなる基板１１と、基板１１上にめっき成膜された層からなるソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄの第１層１３-1と、第１層１３-1よりも有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなり第１層１３-1を覆う状態でめっき成膜されたソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄの第２層１３-2と、第１層１３-1および第２層１３-2で構成されたソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄ間にわたって設けられた有機半導体層１５とを備えた有機薄膜トランジスタ１ａである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタの製造方法、および電子機器に関し、特にはソース電極とドレイン電極との上層に有機半導体層を設けてなるボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタとその製造方法、さらにはこの有機薄膜トランジスタを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、活性層として有機半導体層を用いた薄膜トランジスタ、いわゆる有機薄膜トランジスタが注目されている。有機薄膜トランジスタは、活性層となる有機半導層を塗布成膜によって低温で形成することが可能であるため、低コスト化に有利であると共に、プラスチック等の耐熱性のないフレキシブルな基板上への形成も可能である。また、活性層だけではなく、ゲート絶縁膜、ソース・ドレイン電極、さらにはゲート電極も、塗布系材料を用いることにより、印刷法によるパターン形成が可能となるため、さらなる低コスト化が図られると共に、基板の大面積化が可能になる。
【０００３】
このような有機薄膜トランジスタにおいては、有機半導体層と良好なオーミックコンタクトを形成可能なソース・ドレイン電極を用いることが、トランジスタ特性の向上を図る上で重要である。このようなソース・ドレイン電極材料としては、例えば無機材料であれば、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐｔ）、さらにはパラジウム（Ｐｄ）が用いられている。これらの材料は、p型有機半導体と良好なオーミックコンタクトを有する材料として知られている。また有機材料であれば、ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸の混合材料や、ドープされたポリアニリン、カーボンナノチューブ等を用いることが報告されている。
【０００４】
また、デバイス寿命の長期化を目的としたソース・ドレイン電極の形成方法も提案されている。この場合、例えば窒化チタン（ＴｉＮx）や導電ペーストからなるベース層をパターン形成し、このパターンにニッケル（Ｎｉ）を無電界めっきで形成し、その後さらに置換めっきによってＮｉの表面をＡｕに置き換える。これにより、窒化チタン（ＴｉＮx）や導電ペーストからなるベース層が、Ｎｉ層を介してＡｕ層で覆った構成のソース・ドレイン電極が形成される（例えば下記特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２０３３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、以上のような各構成のソース・ドレイン電極を備えた有機薄膜トランジスタは、次のような課題があった。
【０００７】
すなわち、p型有機半導体と良好なオーミックコンタクトを有する材料として知られているＡｕ,Ｐｔ,Ｐｄは高価である。このため、これらの材料を大量に用いることは、有機薄膜トランジスタの低コスト化に不向きである。またこれらの材料は、有機絶縁膜上に従来のスパッタリング法で形成しようとすると、プラズマ中に存在する高いエネルギーの分子や、高い温度や高い電界によって生じた高いエネルギーをもつ金属によって下地層にダメージが加わる。このため、例えば下地が有機半導体層であるトップコンタクト型の有機薄膜トランジスタの製造に不向きであるばかりで無く、下地が有機材材料からなるゲート絶縁膜や基板であるボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタの製造にも不向きである。
【０００８】
またさらに、ドープされたポリアニリンやカーボンナノチューブ等の有機材料は、塗布プロセスで形成できると共に、ｐ型の有機半導体とオーミックコンタクトを形成することが知られているが、導電性が十分ではない。このため、ソース・ドレイン電極と同一層に配線が設けられる電子機器においては、これらの配線を導電性が不十分なソース・ドレイン電極と同一構成にすることはできない。このことは、ソース・ドレイン電極の構成材料に有機材料を適用することの妨げになっている。
【０００９】
そして上記特許文献１に開示されたソース・ドレイン電極の形成方法では、先ず、ＴｉＮｘまたは導電性ペーストを用いたベース層が形成されることになる。このうちＴｉＮｘからなるベース層の形成ではスパッタ法での成膜が行われるが、スパッタ法による成膜では、金属原子が下地層に拡散する現象が生じる。また、導電性ペーストを用いたベース層の形成においても、導電性ペーストをパターン印刷した後に行われる焼成において、金属原子が下地層に拡散する現象が生じる。そしてこのような金属原子の下地層への拡散は、素子特性を劣化させる要因となる。
【００１０】
そこで本発明は、有機材料からなる下地の絶縁性層に対してダメージを与えることなく、かつ上部に設けられる有機半導体層に対して良好なオーミックコンタクトが得られるソース電極およびドレイン電極を低コストで得ることを可能にする。そしてこれにより、低コストでありながらも特性の良好な有機薄膜トランジスタを提供すること、さらにはこの有機薄膜トランジスタの製造方法、およびこの有機薄膜トランジスタを有する電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するための本発明の有機薄膜トランジスタは、有機絶縁層と、この上部に設けたソース電極およびドレイン電極と、ソース電極およびドレイン電極間にわたって設けられた有機半導体層とを備えている。そして特に、ソース電極とドレイン電極とは、第１層と、第１層を覆う第２層とで構成されている。第１層は、有機絶縁層上にめっき成膜された層からなる。また第２層は、第１層よりも有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなり当該第１層を覆う状態でめっき成膜された層である。
【００１２】
また本発明の有機薄膜トランジスタの製造方法は、次の工程を順次行なう。先ず第１工程では、有機絶縁層上に、金属材料膜を無電解めっきによって成膜する。第２工程では、金属材料膜をパターニングすることによりソース電極およびドレイン電極の第１層を形成する。第３工程では、第１層の露出表面に、当該第１層よりも有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなるソース電極およびドレイン電極の第２層を無電解めっきによって形成する。これにより、第１層と第２層とからなるソース電極およびドレイン電極を形成する。その後第４工程では、ソース電極およびドレイン電極間にわたって有機半導体層を形成する。
【００１３】
また本発明の電子機器は、以上のような構成の有機薄膜トランジスタを有する電子機器である。
【００１４】
以上の構成では、第１層の表面を第２層が覆っているため、この第２層に対して有機半導体層が接合された状態となる。そして、有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなる第２層で第１層を覆った構成であるため、第１層に対してはオーミック特性が要求されることはなく、低コスト材料での構成が可能である。また第１層は金属材料からなるため、導電性が良好である。またさらに、ソース電極およびドレイン電極を構成する第１層とこの表面を覆う第２層との両方ともが、めっき成膜された層からなる。このためソース電極およびドレイン電極は、スパッタや焼成などの処理によって下地に対してダメージを加えること無く形成されたものとなる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、有機材料からなる下地の絶縁性層に対してダメージを与えることなく、かつ上部に設けられる有機半導体層に対して良好なオーミックコンタクトが得られるソース電極およびドレイン電極を低コストで得ることが可能である。またこれにより、低コストでありながらも特性の良好な有機薄膜トランジスタおよびこの有機薄膜トランジスタを有することによって特性の良好な電子機器を得ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を適用した各実施の形態を、図面に基づいて説明する。尚、第１実施形態から第３実施形態においては、有機薄膜トランジスタの構成、有機薄膜トランジスタの製造方法の順に説明し、その後、電子機器としての表示装置の実施形態を説明する。
【００１７】
≪第１実施形態の有機薄膜トランジスタの構成≫
図１（ａ）は第１実施形態の有機薄膜トランジスタの断面図であり、図１（ｂ）は第１実施形態の有機薄膜トランジスタの平面図である。尚、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’断面に相等する。
【００１８】
これらの図に示す有機薄膜トランジスタ１ａは、トップゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタとして構成されており、基板１１側から順に、ソース電極１３ｓおよびレイン電極１３ｄ、有機半導体層１５、ゲート絶縁膜１７、およびゲート電極１９を備えている。このうち特にソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄが、第１層１３-1と第２層１３-2との積層構造であるところが特徴的である。以下、基板１１側から順に詳細な構成を説明する。
【００１９】
基板１１は、例えばプラスチックのような有機絶縁層で一体形成されたもの、またはガラス基板や石英基板などからなる支持基板の表面側を、有機絶縁層で覆った構成となっている。支持基板の表面側を覆う有機絶縁層としては、例えばポリビニルフェノール（polyvinylphenol：ＰＶＰ）、ポリメチルメタクリレート（Polymethylmethacrylate：ＰＭＭＡ）、さらにはＰＶＰとオクタデシルトリクウロロシラン（octadeciltriclorosilane：ＯＴＳ）との混合物のような塗布系の有機材料が好適に用いられる。ここでは一例として、フレキシブルな屈曲性を有するプラスチックからなる基板１１を用いることとする。
【００２０】
この基板１１上に設けられるソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを構成する層のうち、第１層１３-1は、有機材料からなる絶縁層である基板１１上にめっき成膜された層からなるものである。このような第１層１３-1は、導電性の良好な金属材料を用いて構成され、例えばタングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属材料膜が用いられる。このうち特に、ＮｉおよびＣｕの少なくとも１つを単体でまたは合金として用いることにより、高い導電性が維持された層であることが好ましい。このような第１層１３-1は、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄの形状にパターニングされている。
【００２１】
また第２層１３-2は、第１層１３-1よりも、有機半導体材料からなる有機半導体層１５に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなることとする。このような第２層１３-2を構成する金属材料は、例えば有機半導体層１５がｐ型半導体であれば、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐｔ）、およびパラジウム（Ｐｄ）の少なくとも１つを単体でまたは合金として用いることが好ましい。またこのような第２層１３-2は、第１層１３-1の表面を覆う状態でめっき成膜された層からなり、基板１１上に設けられた第１層１３-1の露出表面の全面を覆って設けられている。
【００２２】
また有機半導体層１５は、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄ間にわたって設けられる。この有機半導体層１５は、対向配置されたソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄにおける第２層１３-2に接する状態で基板１１上に設けられていることが重要である。またこの有機半導体層１５は、ここでの図示を省略した隣接する有機薄膜トランジスタ1ａとの素子分離のため、基板１１上において島状にパターニングされていることとする。このような有機半導体層１５は、ここでは例えばペンタセン、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ルブレン等のp型半導体からなることとする。
【００２３】
そしてゲート絶縁膜１７は、有機半導体層１５と共に、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄが形成された基板１１上を覆う状態で設けられている。このゲート絶縁膜１７は、例えばポリビニルフェノール、ＰＭＭＡ、ポリイミド、フッ素樹脂等の塗布や印刷によって成膜可能な有機高分子材料が好適に用いられる。またゲート絶縁膜１７は、ＣＶＤ法やスパッタ法によって成膜される酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料と有機高分子材料の多層膜であっても良い。
【００２４】
またこのゲート絶縁膜１７上に設けられたゲート電極１９は、対向配置されたソース電極１３ｓ−ドレイン電極１３ｄ間にわたって有機半導体層１５上に配置されることが重要である。このようなゲート電極１９は、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等のスパッタリング法、蒸着法、あるいはめっき法によって成膜された金属材料膜をパターニングしてなるもであって良い。またゲート電極１７は、金（Ａｕ）微粒子や銀（Ａｇ）微粒子等を含有するインクペーストを用いたインクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の印刷技術によってパターン形成されたものであっても良い。
【００２５】
≪第１実施形態の有機薄膜トランジスタの製造方法≫
図２は、以上のような構成の有機薄膜トランジスタの製造手順の一例を示す断面工程図である。次にこれらの断面工程図に基づいて第１実施形態の有機薄膜トランジスタ１ａの製造方法を説明する。
【００２６】
先ず、図２（１）に示すように、少なくとも表面が有機材料からなる絶縁層で構成された基板１１（ここでは例えばプラスチック基板）を用意する。そしてその表面を、パラジウム塩や銀塩を含む溶液に曝して触媒処理を行い、次の無電解めっきが効果的に行なわれるようにする。またこのような触媒処理を効果的に行うために、触媒処理に先立って予め基板１１の表面にアミノシランカップリング処理を行うか、またはアミノシランカップリング剤を含んだ樹脂を基板１１表面に塗布する。
【００２７】
次に、基板１１の表面全体に対して無電解めっき法によってＮｉおよびＣｕの少なくとも一方を用いた金属材料膜２１を成膜する。
【００２８】
例えば、Ｎｉからなる金属材料膜２１を成膜するのであれば、無電界Ｎｉめっき液として、硫酸ニッケル２５ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウム２０ｇ／Ｌ、酢酸ナトリウム１０ｇ／Ｌ、クエン酸ナトリウム１０ｇ／Ｌからなる水溶液を用いた無電界Ｎｉめっきを行なう。また、Ｃｕからなる金属材料膜２１を成膜するのであれば、無電解Ｃｕめっき液として、硫酸銅１０ｇ／Ｌ、ホルマリン２０ｍｌ／Ｌ、水酸化ナトリウム１０ｇ／Ｌ、ＥＤＴＡ4Ｎａ２５ｇ／Ｌからなる水溶液を用いた無電界Ｃｕめっきを行う。
【００２９】
尚、金属材料膜２１は、めっき法を適用して基板１１上に成膜される導電性の良好な膜であれば、ＮｉやＣｕを用いた合金であっても良く、さらにはＷ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ等の金属材料膜を用いても良い。
【００３０】
その後、図２（２）に示すように、フォトリソグラフィーにより金属材料膜２１上にレジストパターン(図示省略）を形成し、これをマスクにして金属材料膜２１をエッチングする。これにより、基板１１上に、ソース電極（１３ｓ）およびドレイン電極（１３ｄ）の第１層１３-1をパターン形成する。この際、例えばＮｉからなる金属材料膜２１のエッチングには、硝酸と硫酸と燐酸との混酸水溶液をエッチャントとして用いたウェットエッチングを行う。またエッチング終了後には、レジストパターンを剥離する。
【００３１】
次に、図２（３）に示すように、第１層１３-1の露出面を金シアン化カリウムとアンモニアとの水溶液に浸すことにより、ＮｉやＣｕを用いた第１層１３-1の露出表面をＡｕで置換めっきしてなる第２層１３-2を成膜する。尚、この第２層は、Ａｕめっき層以外にも、Ｐｔめっき層、またはＰｄめっき層、さらにはこれらの金属の合金のめっき層であっても良い。また、この第２層１３-2の形成は、第１層１３-1の表面層に対する置換めっき法に限定されず、無電解めっき法によって第１層１３-1の露出表面のみに金属材料を析出させても良い。
【００３２】
以上により、基板１１上にパターン形成された第１層１３-1の露出表面を第２層１３-2で覆ったソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄが形成される。
【００３３】
次いで図２（４）に示すように、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄ間にわたる基板１１上に、有機半導体層１５をパターン形成する。ここでは必要に応じて、有機半導体層１５の形成部を囲む形状のバンク（土手：図示を省略）をパターン形成しておく。その後、蒸着法、塗布法、インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷、さらにはグラビア印刷等の印刷技術により、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄ間にわたる所定位置に有機半導体層１５を形成する。
【００３４】
以上の後には、図２（５）に示すように、有機半導体層１５と共に、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを覆う状態で、ゲート絶縁膜１７を成膜する。このゲート絶縁膜１７は、例えばポリビニルフェノール、ＰＭＭＡ、ポリイミド、フッ素樹脂等の塗布や印刷によって成膜可能な有機高分子材料が好適に用いられる。またゲート絶縁膜１７は、ＣＶＤ法やスパッタ法によって成膜される酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料と有機高分子材料の多層膜であっても良い。
【００３５】
以上の後には、図２（５）に示すように、有機半導体層１５と共に、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを覆う状態で、ゲート絶縁膜１７を成膜する。この際、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機材料からなるゲート絶縁膜１７であれば、ＣＶＤ法やスパッタリング法による成膜を行う。一方、ポリビニルフェノール、ＰＭＭＡ、ポリイミド、フッ素樹脂等の有機高分子材料からなるゲート絶縁膜１７であれば、塗布法や印刷法による成膜を行なう。
【００３６】
次に、図２（６）に示すように、ゲート絶縁膜１７を介して有機半導体層１５上にゲート電極１９を形成する。この場合、例えば先ず、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属材料膜を、スパッタリング法、蒸着法、あるいはめっき法によって成膜する。その後、フォトリソグラフィーにより金属材料膜上にレジストパターン(図示省略）を形成し、これをマスクにして金属材料膜をエッチングする。これにより、ゲート絶縁膜１７上にゲート電極１９をパターン形成する。また別の方法としては、金（Ａｕ）微粒子や銀（Ａｇ）微粒子等を含有するインクペーストを用いたインクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の印刷技術によってゲート電極１９をパターン形成しても良い。
【００３７】
以上により、図１を用いて説明した構成の有機薄膜トランジスタ１ａが得られる。尚、トランジスタの信頼性，耐環境性を向上させるために、ポリビニルアルコール、ペリレン、窒化シリコン、または酸化シリコン等からなる保護膜によって薄膜トランジスタ１ａをうことが好ましい。
【００３８】
以上の第１実施形態によれば、ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ１ａにおいて、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄの構成を、有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなる第２層１３-2で第１層１３-1を覆った構成とした。このため、第１層１３-1に対してはオーミック特性が要求されることはなく、低コスト材料での構成が可能である。また第１層１３-1は金属材料からなるため、導電性が良好である。またさらに、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを構成する第１層１３-1とこの表面を覆う第２層１３-2との両方ともが、めっき成膜された層からなる。このためソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄは、スパッタや焼成などの処理によって下地の有機絶縁層からなる基板１１に対してダメージを加えること無く形成されたものとなる。
【００３９】
以上の結果、有機材料からなる基板１１の表面に対してダメージを与えることなく、かつ上部に設けられる有機半導体層１５に対して良好なオーミックコンタクトが得られるソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを低コストで得ることが可能である。またこれにより、特性の良好な有機薄膜トランジスタ１ａを低コストで得ることが可能になる。
【００４０】
≪第２実施形態の有機薄膜トランジスタの構成≫
図３（ａ）は第２実施形態の有機薄膜トランジスタの断面図であり、図３（ｂ）は第２実施形態の有機薄膜トランジスタの平面図である。図３（ａ）は、図３（ｂ）のＡ−Ａ’断面に相等する。以下、図１を用いて説明した第１実施形態の有機薄膜トランジスタと同一の構成要素には同一の符号を付して、第２実施形態の有機薄膜トランジスタ１ｂの構成を説明する。
【００４１】
これらの図に示す有機薄膜トランジスタ１ｂは、ボトムゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタとして構成されており、基板１１’側から順に、ゲート電極１９、ゲート絶縁膜１７’、ソース電極１３ｓおよびレイン電極１３ｄ、および有機半導体層１５を備えている。そして第１実施形態で説明したと同様に、このうち特にソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄが、第１層１３-1と第２層１３-2との積層構造であるところが特徴的である。以下、基板１１’側から順に詳細な構成を説明する。
【００４２】
基板１１’は、少なくとも表面側が絶縁性材料で構成されていれば良く、例えばプラスチック基板、ガラス基板、石英基板、さらには支持基板の表面側が有機または無機の絶縁層で覆われた基板を用いることができる。ここでは一例として、フレキシブルな屈曲性を有するプラスチックからなる基板１１’を用いることとする。
【００４３】
この基板１１’上に設けられたゲート電極１９は、第１実施形態と同様であって良く、この上部に互いに対向配置されているソース電極１３ｓ−ドレイン電極１３ｄ間にわたって配置されることが重要である。このようなゲート電極１９は、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等のスパッタリング法、蒸着法、あるいはめっき法によって成膜された金属材料膜をパターニングしてなるもであって良い。またゲート電極１７は、金（Ａｕ）微粒子や銀（Ａｇ）微粒子等を含有するインクペーストを用いたインクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の印刷技術によってパターン形成されたものであっても良い。
【００４４】
ゲート絶縁膜１７’は有機材絶縁層として構成されており、ゲート電極１９が形成された基板１１’上を覆う状態で設けられている。このゲート絶縁膜１７’は、例えばポリビニルフェノール、ＰＭＭＡ、ポリイミド、フッ素樹脂等の塗布や印刷によって成膜可能な有機高分子材料が好適に用いられる。またゲート絶縁膜１７は、ＣＶＤ法やスパッタ法によって成膜される酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料や，有機高分子材料と無機材料の多層膜あっても良い。
【００４５】
そしてゲート絶縁膜１７’上に設けられるソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを構成する第１層１３-1と第２層１３-2とは、第１実施形態と同様である。すなわち第１層１３-1は、有機材料からなる絶縁層であるゲート絶縁膜１７’上にめっき成膜された層からなるものである。このような第１層１３-1は、導電性の良好な金属材料を用いて構成され、例えばタングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属材料膜が用いられる。このうち特に、ＮｉおよびＣｕの少なくとも１つを単体でまたは合金として用いることにより、高い導電性が維持された層であることが好ましい。このような第１層１３-1は、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄの形状にパターニングされている。
【００４６】
また第２層１３-2は、第１層１３-1よりも、有機半導体材料からなる有機半導体層１５に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなることとする。このような第２層13-2を構成する金属材料は、例えば有機半導体層１５がｐ型半導体であれば、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐｔ）、およびパラジウム（Ｐｄ）の少なくとも１つを単体でまたは合金として用いることが好ましい。またこのような第２層１３-2は、第１層１３-1の表面を覆う状態でめっき成膜された層からなり、基板１１’上に設けられた第１層１３-1の露出表面の全面を覆って設けられている。
【００４７】
また有機半導体層１５は、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄ間にわたって設けられる。この有機半導体層１５は、対向配置されたソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄにおける第２層１３-2に接する状態でゲート絶縁膜１７’上に設けられていることが重要である。またこの有機半導体層１５は、ここでの図示を省略した隣接する有機薄膜トランジスタ1ｂとの素子分離のため、ゲート絶縁膜１７’上において島状にパターニングされていることとする。このような有機半導体層１５は、ここでは例えばペンタセン、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ルブレン等のp型半導体からなることとする。
【００４８】
≪第２実施形態の有機薄膜トランジスタの製造方法≫
図４は、以上のような構成の有機薄膜トランジスタの製造手順の一例を示す断面工程図である。次にこれらの断面工程図に基づいて第２実施形態の有機薄膜トランジスタ１ｂの製造方法を説明する。
【００４９】
先ず、図４（１）に示す様に、少なくとも表面が絶縁材料で構成された基板１１’を用意する。そしてこの上部に、ゲート電極１９を形成する。この場合、例えば先ず、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属材料膜を、スパッタリング法、蒸着法、あるいはめっき法によって成膜する。その後、フォトリソグラフィーにより金属材料膜上にレジストパターン(図示省略）を形成し、これをマスクにして金属材料膜をエッチングする。これにより、ゲート絶縁膜１７’上にゲート電極１９をパターン形成する。また別の方法としては、金（Ａｕ）微粒子や銀（Ａｇ）微粒子等を含有するインクペーストを用いたインクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の印刷技術によってゲート電極１９をパターン形成しても良い。
【００５０】
以上の後には、図４（２）に示すように、ゲート電極１９を覆う状態で基板１１’上に有機絶縁層としてのゲート絶縁膜１７’を成膜する。この際例えば、ポリビニルフェノール、ＰＭＭＡ、ポリイミド、フッ素樹脂等の有機高分子材料を塗布法や印刷法によって成膜する。ゲート絶縁膜１７は、酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料をＣＶＤ法やスパッタ法によって成膜したり、上記の方法を組み合わせて有機高分子材料と無機材料の多層膜を形成してもよい。
【００５１】
次に、ゲート絶縁膜１７’の表面をパラジウム塩や銀塩を含む溶液に曝して触媒処理を行うことにより、次の無電解めっきが効果的に行なわれるようにする。また、このような触媒処理を効果的に行うためには、触媒処理の前に、ゲート絶縁膜表面にアミノシランカップリング処理を行うか、またはアミノシランカップリング剤を含んだ樹脂をゲート絶縁膜１７’の表面に塗布する。尚、ゲート絶縁膜１７’が高分子有機材料からなる場合は、アミノシランカップリング剤をゲート絶縁膜１７’に予め混合しておいても良い。
【００５２】
以上の後、図４（３）に示すように、ゲート絶縁膜１７’の表面全体に対して無電解めっき法によってＮｉおよびＣｕの少なくとも一方を用いた金属材料膜２１を成膜する。
【００５３】
例えば、Ｎｉからなる金属材料膜２１を成膜するのであれば、無電界Ｎｉめっき液として、硫酸ニッケル２５ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウム２０ｇ／Ｌ、酢酸ナトリウム１０ｇ／Ｌ、クエン酸ナトリウム１０ｇ／Ｌからなる水溶液を用いた無電界Ｎｉめっきを行なう。また、Ｃｕからなる金属材料膜２１を成膜するのであれば、無電解Ｃｕめっき液として、硫酸銅１０ｇ／Ｌ、ホルマリン２０ｍｌ／Ｌ、水酸化ナトリウム１０ｇ／Ｌ、ＥＤＴＡ4Ｎａ２５ｇ／Ｌからなる水溶液を用いた無電界Ｃｕめっきを行う。
【００５４】
尚、金属材料膜２１は、めっき法を適用してゲート絶縁膜１７’上に成膜される導電性の良好な膜であれば、ＮｉやＣｕを用いた合金であっても良く、さらにはＷ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ等の金属材料膜を用いても良い。
【００５５】
その後、図４（４）に示すように、フォトリソグラフィーにより金属材料膜２１上にレジストパターン(図示省略）を形成し、これをマスクにして金属材料膜２１をエッチングする。これにより、ゲート絶縁膜１７’上に、ソース電極（１３ｓ）およびドレイン電極（１３ｄ）の第１層１３-1をパターン形成する。この際、例えばＮｉからなる金属材料膜２１のエッチングには、硝酸と硫酸と燐酸との混酸水溶液をエッチャントとして用いたウェットエッチングを行う。またエッチング終了後には、レジストパターンを剥離する。
【００５６】
次に、図４（５）に示すように、第１層１３-1の露出面を金シアン化カリウムとアンモニアとの水溶液に浸すことにより、ＮｉやＣｕを用いた第１層１３-1の露出表面をＡｕで置換めっきしてなる第２層１３-2を成膜する。尚、この第２層は、Ａｕめっき層以外にも、Ｐｔめっき層、またはＰｄめっき層、さらにはこれらの金属の合金のめっき層であっても良い。また、この第２層１３-2の形成は、第１層１３-1の表面層に対する置換めっき法に限定されず、無電解めっき法によって第１層１３-1の露出表面のみに金属材料を析出させても良い。
【００５７】
以上により、有機絶縁層としてのゲート絶縁膜１７’上にパターン形成された第１層１３-1の露出表面を第２層１３-2で覆ったソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄが形成される。
【００５８】
次いで図４（６）に示すように、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄ間にわたるゲート絶縁膜１７’上に、有機半導体層１５をパターン形成する。ここでは必要に応じて、有機半導体層１５の形成部を囲む形状のバンク（土手：図示を省略）をパターン形成しておく。その後、蒸着法、塗布法、インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷、さらにはグラビア印刷等の印刷技術により、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄ間にわたる所定位置に有機半導体層１５を形成する。バンクを形成した場合には、有機半導体層１５を形成した後にバンクを除去することにより、バンクで囲まれた形状に形状精度良好に整形された有機半導体層１５が得られる。
【００５９】
以上により、図３を用いて説明した構成の有機薄膜トランジスタ１ｂが得られる。尚、トランジスタの信頼性，耐環境性を向上させるために、ポリビニルアルコール、ペリレン、窒化シリコン、または酸化シリコン等からなる保護膜によって薄膜トランジスタ１ｂをうことが好ましい。
【００６０】
以上の第２実施形態によれば、ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ１ｂにおいて、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄの構成を、有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなる第２層１３-2で第１層１３-1を覆った構成とした。このため、第１実施形態と同様に、第１層１３-1に対してはオーミック特性が要求されることはなく、低コスト材料での構成が可能である。また第１層１３-1は金属材料からなるため、導電性が良好である。またさらに、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを構成する第１層１３-1とこの表面を覆う第２層１３-2との両方ともが、めっき成膜された層からなる。このためソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄは、スパッタや焼成などの処理によって下地の有機絶縁層としてのゲート絶縁膜１７’に対してダメージを加えること無く形成されたものとなる。
【００６１】
以上の結果、有機材料からなるゲート絶縁膜１７’の表面に対してダメージを与えることなく、かつ上部に設けられる有機半導体層１５に対して良好なオーミックコンタクトが得られるソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを低コストで得ることが可能である。またこれにより、特性の良好な有機薄膜トランジスタ１ａを低コストで得ることが可能になる。
【００６２】
≪第３実施形態の有機薄膜トランジスタの構成≫
図５は第３実施形態の有機薄膜トランジスタの断面図である。尚、本第３実施形態の有機薄膜トランジスタの平面図は第２実施形態で示した図３（ｂ）と同様であり、図５は図３（ｂ）のＡ−Ａ’断面に相等する。以下、図３を用いて説明した第２実施形態の有機薄膜トランジスタと同一の構成要素には同一の符号を付して、第３実施形態の有機薄膜トランジスタ１ｃの構成を説明する。
【００６３】
この図に示す第３実施形態の有機薄膜トランジスタ１ｃと、図３を用いて説明した第２実施形態の有機薄膜トランジスタ（１ｂ）とが異なるところは、ソース電極１３ｓ’およびドレイン電極１３ｄ’の構成にある。また、その他の構成は、第２実施形態の有機薄膜トランジスタ（１ｂ）と同様であって良く、ここでの説明は省略する。
【００６４】
すなわち、ソース電極１３ｓ’およびドレイン電極１３ｄ’は、第１層１３-1上に第２層１３-2が積層形成された形状であり、第２層１３-2の周縁が第１層１３-1から庇状に張り出した状態で形成されているところが特徴的である。第１層１３-1および第２層１３-2の材質は第１実施形態および第2実施形態と同様である。すなわち、第１層１３-1は、ＮｉやＣｕを用いることで導電性が維持された層であり、第２層１３-2は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄなどを用いることで有機半導体層１５に対して低オーミック接合を形成する層である。
【００６５】
≪第３実施形態の有機薄膜トランジスタの製造方法≫
このような形状の有機薄膜トランジスタ１ｃの製造方法は、第２実施形態で説明した製造手順において、ソース電極１３ｓ’およびドレイン電極１３ｄ’の形成手順のみを変更すれば良い。
【００６６】
すなわち、第２実施形態において図４（１）〜図４（３）を用いて説明した手順で、基板１１’上にゲート電極１９およびゲート絶縁膜１７’を形成し、無電解めっき法によってＮｉおよびＣｕなどの導電性野良好な金属材料膜２１を成膜する。
【００６７】
その後、金属材料膜２１を下層の金属材料膜としてこの全面に、置換めっき法によってＡｕ、Ｐｔ、またはＰｄめっき層からなる上層の金属材料膜を積層成膜する。ここではさらに無電解めっきによって上層の金属材料層の膜厚を増厚しても良い。次に、リソグラフィー法によって金属材料膜の積層膜上にレジストパターンを形成し、これをマスクに用いたエッチングのよって積層された金属材料膜をパターニングして第２層１３-1および第１層１３-1を形成する。その後、下層の金属材料膜２１からなる第１層1３-1のみを選択的に等方性エッチングする。この際、例えば第１層１３-1がＮｉで構成されたものであれば、硝酸と硫酸と燐酸の混酸水溶液でＮｉからなる第１層１３-1の選択的エッチングを行う。これにより、第２層１３-2の庇構造を形成する。
【００６８】
以上の後は、第２実施形態において図４（６）を用いて説明したと同様に、有機半導体層１５をパターン形成し、有機薄膜トランジスタ１ｃを得る。尚、トランジスタの信頼性，耐環境性を向上させるために、ポリビニルアルコール、ペリレン、窒化シリコン、または酸化シリコン等からなる保護膜によって薄膜トランジスタ１ｃをうことが好ましい。
【００６９】
以上の第３実施形態によれば、ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ１ｃにおいて、ソース電極１３ｓ’およびドレイン電極１３ｄ’の構成を、第１層１３-1上に庇を張り出した状態で第２層１３-2を積層させた構成とした。そして第２層１３-2は、有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなるものとした。これにより、第２層１３-2の庇部分とゲート電極１９との間に生じる電界により、庇部分と有機半導体層１５の良好なオーミックコンタクトが形成される。
【００７０】
またさらに、上述した第１実施形態および第２実施形態と同様に、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを構成する第１層１３-1と第２層１３-2との両方ともが、めっき成膜された層からなる。このためソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄは、スパッタや焼成などの処理によって下地の有機絶縁層としてのゲート絶縁膜１７’に対してダメージを加えること無く形成されたものとなる。
【００７１】
以上の結果、有機材料からなるゲート絶縁膜１７’の表面に対してダメージを与えることなく、かつ上部に設けられる有機半導体層１５に対して良好なオーミックコンタクトが得られるソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを低コストで得ることが可能である。またこれにより、特性の良好な有機薄膜トランジスタ１ｃを低コストで得ることが可能になる。
【００７２】
≪電子機器≫
次に、上述の実施形態で説明した本発明の有機薄膜トランジスタを備えた電子機器の構成を説明する。ここでは電子機器の一例として、有機電界発光素子ＥＬを用いたアクティブマトリックス型の表示装置を説明する。
【００７３】
図６には、表示装置５の回路構成図を示す。
【００７４】
この図に示すように、表示装置５の基板１１上には、表示領域１１ａとその周辺領域１１ｂとが設定されている。表示領域１１ａには、複数の走査線６１と複数の信号線６３とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して１つの画素ａが設けられた画素アレイ部として構成されている。また周辺領域１１ｂには、走査線６１を走査駆動する走査線駆動回路６５と、輝度情報に応じた映像信号（すなわち入力信号）を信号線６３に供給する信号線駆動回路６７とが配置されている。
【００７５】
走査線６１と信号線６３との各交差部に設けられる画素回路は、例えばスイッチング用の薄膜トランジスタＴｒ１、駆動用の薄膜トランジスタＴｒ２、保持容量Ｃｓ、および有機電界発光素子ＥＬで構成されている。
【００７６】
そして、走査線駆動回路６５による駆動により、スイッチング用の薄膜トランジスタＴｒ１を介して信号線６３から書き込まれた映像信号が保持容量Ｃｓに保持され、保持された信号量に応じた電流が駆動用の薄膜トランジスタＴｒ２から有機電界発光素子ＥＬに供給され、この電流値に応じた輝度で有機電界発光素子ＥＬが発光する。尚、駆動用の薄膜トランジスタＴｒ２は、共通の電源供給線（Ｖｃｃ）６９に接続されている。
【００７７】
尚、以上のような画素回路の構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて画素回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けて画素回路を構成しても良い。また、周辺領域１１ｂには、画素回路の変更に応じて必要な駆動回路が追加される。
【００７８】
図６には、以上のような回路構成の表示装置５における１画素分の断面図として、薄膜トランジスタＴｒ２，Ｔｒ１および容量素子Ｃｓと、有機電界発光素子ＥＬとが積層された部分の断面図を示す。
【００７９】
この図に示すように、各画素には薄膜トランジスタＴｒ２，Ｔｒ１として、例えば図1で示した第１実施形態のトップゲート・ボトムコンタクト構造の有機薄膜トランジスタ（１ａ）が設けられている。
【００８０】
有機薄膜トランジスタＴｒ１のソース電極１３ｓと、有機薄膜トランジスタＴｒ２のゲート電極１９ｂとは、ゲート絶縁膜１７に設けられた接続孔１７ａを介して接続されている。また、有機薄膜トランジスタＴｒ２のゲート電極１９ｂを延設した部分と、ソース電極１３ｓを延設した部分との間にゲート絶縁膜１７を挟持させて容量素子Ｃｓが構成されている。また、図６の回路図にも示したように、有機薄膜トランジスタＴｒ１のゲート電極１９ａは走査線（６１）に、有機薄膜トランジスタＴｒ１のドレイン電極１３ｄは信号線（６３）に、有機薄膜トランジスタＴｒ２のソース電極１３ｓは電源供給線（６９）にそれぞれ延設される。
【００８１】
尚、画素回路に示した信号線６３および電源供給線６９は、断面図のソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄと同一層を用いて同一の層構造で構成されていて良い。
【００８２】
以上の薄膜トランジスタＴｒ１,Ｔｒ２および容量素子Ｃｓは、例えば保護膜を介して層間絶縁膜５１で覆われている。この層間絶縁膜５１は、平坦化膜として構成されることが好ましい。この層間絶縁膜５１とゲート絶縁膜１７には、有機薄膜トランジスタＴｒ２のドレイン電極１３ｄに達する接続孔５１ａが設けられている。
【００８３】
そして、層間絶縁膜５１上の各画素に、接続孔５１ａを介して有機薄膜トランジスタＴｒ２に接続された有機電界発光素子ＥＬが設けられている。この有機電界発光素子ＥＬは、層間絶縁膜５１上に設けられた絶縁性パターン５３で素子分離されている。
【００８４】
この有機電界発光素子ＥＬは、層間絶縁膜５１上に設けられた画素電極５５を備えている。この画素電極５５は、各画素毎に導電性パターンとして形成され、層間絶縁膜５１に設けられた接続孔５１ａを介して有機薄膜トランジスタＴｒ２のドレイン電極１３ｄに接続されている。このような画素電極５５は、例えば陽極として用いられるものであり、光反射性を有して構成されていることとする。
【００８５】
そして、この画素電極５５の周縁が、有機電界発光素子ＥＬを素子分離するための絶縁性パターン５３で覆われている。この絶縁性パターン５３は、画素電極５５を広く露出させる開口窓５３ａを備えており、この開口窓５３ａが有機電界発光素子ＥＬの画素開口となる。このような絶縁性パターン５３は、例えば感光性樹脂を用いて構成され、リソグラフィー法を適用してパターニングされたものであることとする。
【００８６】
そして、このような絶縁性パターン５３から露出する画素電極５５上を覆う状態で、有機層５７が設けられている。この有機層５７は、少なくとも有機発光層を備えた積層構造からなり、必要に応じて陽極（ここでは画素電極５５）側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層、さらには他の層を積層してなる。また有機層５７は、例えば各有機電界発光素子ＥＬで発生させる発光光の波長毎に、少なくとも有機発光層を含む層が画素毎に異なる構成でパターン形成されていることとする。また、各波長の画素で共通の層を有していても良い。さらに、この有機電界発光素子ＥＬが、微小共振器構造として構成されている場合、各有機電界発光素子ＥＬから取り出す波長に合わせて有機層５７の膜厚が調整されていることとする。
【００８７】
以上のような有機層５７を覆い、画素電極５５との間に有機層５７を狭持する状態で、共通電極５９が設けられている。この共通電極５９は、有機電界発光素子ＥＬの有機発光層で発生させた光を取り出す側の電極であり、光透過性を有する材料で構成されていることとする。またここでは、画素電極５５が陽極として機能するものであるため、この共通電極５９は、少なくとも有機層５７に接する側が陰極として機能する材料を用いて構成されていることとする。さらに、この有機電界発光素子ＥＬが、微小共振器構造として構成されている場合、この共通電極５９は、半透過半反射性を有する構成であることとする。尚、図６の回路図にも示したように、この共通電極５９はＧＮＤに設置されている。
【００８８】
そして、以上のような画素電極５５と共通電極５９との間に有機層５７が挟持された各画素部分が、有機電界発光素子ＥＬとして機能する部分となる。
【００８９】
またここでの図示は省略したが、各有機電界発光素子ＥＬの形成面側は、光透過性材料からなる封止樹脂で覆われ、さらにこの封止樹脂を介して光透過性材料からなる対向基板が張り合わされた状態で表示装置５が構成されている。
【００９０】
以上のような構成の表示装置５によれば、第１実施形態で説明したようにトランジスタ特性の良好な有機薄膜トランジスタ（１ａ）を用いて画素回路を構成しているため、表示特性の向上を図ることが可能になる。
【００９１】
尚、上述した実施形態においては、図１を用いて説明した第１実施形態のトップゲート・ボトムコンタクト構造の有機薄膜トランジスタ１ａを用いた表示装置を説明した。しかしながら、上述した表示装置には、図３を用いて説明した第２実施形態のボトムゲート・ボトムコンタクト構造の有機薄膜トランジスタ１ｂや、図５を用いて説明した第３実施形態のボトムゲート・ボトムコンタクト構造の有機薄膜トランジスタ１ｃを適用しても良く、同様の効果を得ることができる。さらに上述した実施形態においては、有機薄膜トランジスタを備えた電子機器の一例として、有機電界発光素子ＥＬを用いたアクティブマトリックス型の表示装置を例示した。しかしながら本発明の電子機器は、有機薄膜トランジスタを搭載した電子機器に広く適用可能である。例えば、表示装置であれば、液晶表示装置や電気泳動型ディスプレイに適用できる。また表示装置以外にも、ＩＤタグ、センサー等の電子機器への適用が可能であり、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】第１実施形態の有機薄膜トランジスタの断面図および平面図である。
【図２】第１実施形態の有機薄膜トランジスタの製造方法を示す断面工程図である。
【図３】第２実施形態の有機薄膜トランジスタの断面図および平面図である。
【図４】第２実施形態の有機薄膜トランジスタの製造方法を示す断面工程図である。
【図５】第３実施形態の有機薄膜トランジスタの断面図である。
【図６】実施形態の電子機器として表示装置の一例を示す断面図である。
【図７】図６の表示装置の回路構成図である。
【符号の説明】
【００９３】
１ａ，１ｂ，１ｃ，Ｔｒ１，Ｔｒ２…有機薄膜トランジスタ、５…表示装置（電子機器）、１１…基板（有機絶縁層）、１３-1…第１層、１３-2…第２層、１３ｓ，１３ｓ’…ソース電極、１３ｄ，１３ｄ’…ドレイン電極、１５…有機半導体層、１７…ゲート絶縁膜、１７’…ゲート絶縁膜（有機絶縁層）、１７ａ…接続孔，１９，１９ａ，１９ｂ…ゲート電極、２１…金属材料膜、５１…層間絶縁膜、５１ａ…接続孔、５５…画素電極（導電性パターン）、６３…信号線(配線）、６９…電源共通線（配線）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタの製造方法、および電子機器に関し、特にはソース電極とドレイン電極との上層に有機半導体層を設けてなるボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタとその製造方法、さらにはこの有機薄膜トランジスタを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、活性層として有機半導体層を用いた薄膜トランジスタ、いわゆる有機薄膜トランジスタが注目されている。有機薄膜トランジスタは、活性層となる有機半導層を塗布成膜によって低温で形成することが可能であるため、低コスト化に有利であると共に、プラスチック等の耐熱性のないフレキシブルな基板上への形成も可能である。また、活性層だけではなく、ゲート絶縁膜、ソース・ドレイン電極、さらにはゲート電極も、塗布系材料を用いることにより、印刷法によるパターン形成が可能となるため、さらなる低コスト化が図られると共に、基板の大面積化が可能になる。
【０００３】
このような有機薄膜トランジスタにおいては、有機半導体層と良好なオーミックコンタクトを形成可能なソース・ドレイン電極を用いることが、トランジスタ特性の向上を図る上で重要である。このようなソース・ドレイン電極材料としては、例えば無機材料であれば、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐｔ）、さらにはパラジウム（Ｐｄ）が用いられている。これらの材料は、p型有機半導体と良好なオーミックコンタクトを有する材料として知られている。また有機材料であれば、ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸の混合材料や、ドープされたポリアニリン、カーボンナノチューブ等を用いることが報告されている。
【０００４】
また、デバイス寿命の長期化を目的としたソース・ドレイン電極の形成方法も提案されている。この場合、例えば窒化チタン（ＴｉＮx）や導電ペーストからなるベース層をパターン形成し、このパターンにニッケル（Ｎｉ）を無電界めっきで形成し、その後さらに置換めっきによってＮｉの表面をＡｕに置き換える。これにより、窒化チタン（ＴｉＮx）や導電ペーストからなるベース層が、Ｎｉ層を介してＡｕ層で覆った構成のソース・ドレイン電極が形成される（例えば下記特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２０３３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、以上のような各構成のソース・ドレイン電極を備えた有機薄膜トランジスタは、次のような課題があった。
【０００７】
すなわち、p型有機半導体と良好なオーミックコンタクトを有する材料として知られているＡｕ,Ｐｔ,Ｐｄは高価である。このため、これらの材料を大量に用いることは、有機薄膜トランジスタの低コスト化に不向きである。またこれらの材料は、有機絶縁膜上に従来のスパッタリング法で形成しようとすると、プラズマ中に存在する高いエネルギーの分子や、高い温度や高い電界によって生じた高いエネルギーをもつ金属によって下地層にダメージが加わる。このため、例えば下地が有機半導体層であるトップコンタクト型の有機薄膜トランジスタの製造に不向きであるばかりで無く、下地が有機材材料からなるゲート絶縁膜や基板であるボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタの製造にも不向きである。
【０００８】
またさらに、ドープされたポリアニリンやカーボンナノチューブ等の有機材料は、塗布プロセスで形成できると共に、ｐ型の有機半導体とオーミックコンタクトを形成することが知られているが、導電性が十分ではない。このため、ソース・ドレイン電極と同一層に配線が設けられる電子機器においては、これらの配線を導電性が不十分なソース・ドレイン電極と同一構成にすることはできない。このことは、ソース・ドレイン電極の構成材料に有機材料を適用することの妨げになっている。
【０００９】
そして上記特許文献１に開示されたソース・ドレイン電極の形成方法では、先ず、ＴｉＮｘまたは導電性ペーストを用いたベース層が形成されることになる。このうちＴｉＮｘからなるベース層の形成ではスパッタ法での成膜が行われるが、スパッタ法による成膜では、金属原子が下地層に拡散する現象が生じる。また、導電性ペーストを用いたベース層の形成においても、導電性ペーストをパターン印刷した後に行われる焼成において、金属原子が下地層に拡散する現象が生じる。そしてこのような金属原子の下地層への拡散は、素子特性を劣化させる要因となる。
【００１０】
そこで本発明は、有機材料からなる下地の絶縁性層に対してダメージを与えることなく、かつ上部に設けられる有機半導体層に対して良好なオーミックコンタクトが得られるソース電極およびドレイン電極を低コストで得ることを可能にする。そしてこれにより、低コストでありながらも特性の良好な有機薄膜トランジスタを提供すること、さらにはこの有機薄膜トランジスタの製造方法、およびこの有機薄膜トランジスタを有する電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するための本発明の有機薄膜トランジスタは、有機絶縁層と、この上部に設けたソース電極およびドレイン電極と、ソース電極およびドレイン電極間にわたって設けられた有機半導体層とを備えている。そして特に、ソース電極とドレイン電極とは、第１層と、第１層を覆う第２層とで構成されている。第１層は、有機絶縁層上にめっき成膜された層からなる。また第２層は、第１層よりも有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなり当該第１層を覆う状態でめっき成膜された層である。
【００１２】
また本発明の有機薄膜トランジスタの製造方法は、次の工程を順次行なう。先ず第１工程では、有機絶縁層上に、金属材料膜を無電解めっきによって成膜する。第２工程では、金属材料膜をパターニングすることによりソース電極およびドレイン電極の第１層を形成する。第３工程では、第１層の露出表面に、当該第１層よりも有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなるソース電極およびドレイン電極の第２層を無電解めっきによって形成する。これにより、第１層と第２層とからなるソース電極およびドレイン電極を形成する。その後第４工程では、ソース電極およびドレイン電極間にわたって有機半導体層を形成する。
【００１３】
また本発明の電子機器は、以上のような構成の有機薄膜トランジスタを有する電子機器である。
【００１４】
以上の構成では、第１層の表面を第２層が覆っているため、この第２層に対して有機半導体層が接合された状態となる。そして、有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなる第２層で第１層を覆った構成であるため、第１層に対してはオーミック特性が要求されることはなく、低コスト材料での構成が可能である。また第１層は金属材料からなるため、導電性が良好である。またさらに、ソース電極およびドレイン電極を構成する第１層とこの表面を覆う第２層との両方ともが、めっき成膜された層からなる。このためソース電極およびドレイン電極は、スパッタや焼成などの処理によって下地に対してダメージを加えること無く形成されたものとなる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、有機材料からなる下地の絶縁性層に対してダメージを与えることなく、かつ上部に設けられる有機半導体層に対して良好なオーミックコンタクトが得られるソース電極およびドレイン電極を低コストで得ることが可能である。またこれにより、低コストでありながらも特性の良好な有機薄膜トランジスタおよびこの有機薄膜トランジスタを有することによって特性の良好な電子機器を得ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を適用した各実施の形態を、図面に基づいて説明する。尚、第１実施形態から第３実施形態においては、有機薄膜トランジスタの構成、有機薄膜トランジスタの製造方法の順に説明し、その後、電子機器としての表示装置の実施形態を説明する。
【００１７】
≪第１実施形態の有機薄膜トランジスタの構成≫
図１（ａ）は第１実施形態の有機薄膜トランジスタの断面図であり、図１（ｂ）は第１実施形態の有機薄膜トランジスタの平面図である。尚、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’断面に相等する。
【００１８】
これらの図に示す有機薄膜トランジスタ１ａは、トップゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタとして構成されており、基板１１側から順に、ソース電極１３ｓおよびレイン電極１３ｄ、有機半導体層１５、ゲート絶縁膜１７、およびゲート電極１９を備えている。このうち特にソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄが、第１層１３-1と第２層１３-2との積層構造であるところが特徴的である。以下、基板１１側から順に詳細な構成を説明する。
【００１９】
基板１１は、例えばプラスチックのような有機絶縁層で一体形成されたもの、またはガラス基板や石英基板などからなる支持基板の表面側を、有機絶縁層で覆った構成となっている。支持基板の表面側を覆う有機絶縁層としては、例えばポリビニルフェノール（polyvinylphenol：ＰＶＰ）、ポリメチルメタクリレート（Polymethylmethacrylate：ＰＭＭＡ）、さらにはＰＶＰとオクタデシルトリクウロロシラン（octadeciltriclorosilane：ＯＴＳ）との混合物のような塗布系の有機材料が好適に用いられる。ここでは一例として、フレキシブルな屈曲性を有するプラスチックからなる基板１１を用いることとする。
【００２０】
この基板１１上に設けられるソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを構成する層のうち、第１層１３-1は、有機材料からなる絶縁層である基板１１上にめっき成膜された層からなるものである。このような第１層１３-1は、導電性の良好な金属材料を用いて構成され、例えばタングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属材料膜が用いられる。このうち特に、ＮｉおよびＣｕの少なくとも１つを単体でまたは合金として用いることにより、高い導電性が維持された層であることが好ましい。このような第１層１３-1は、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄの形状にパターニングされている。
【００２１】
また第２層１３-2は、第１層１３-1よりも、有機半導体材料からなる有機半導体層１５に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなることとする。このような第２層１３-2を構成する金属材料は、例えば有機半導体層１５がｐ型半導体であれば、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐｔ）、およびパラジウム（Ｐｄ）の少なくとも１つを単体でまたは合金として用いることが好ましい。またこのような第２層１３-2は、第１層１３-1の表面を覆う状態でめっき成膜された層からなり、基板１１上に設けられた第１層１３-1の露出表面の全面を覆って設けられている。
【００２２】
また有機半導体層１５は、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄ間にわたって設けられる。この有機半導体層１５は、対向配置されたソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄにおける第２層１３-2に接する状態で基板１１上に設けられていることが重要である。またこの有機半導体層１５は、ここでの図示を省略した隣接する有機薄膜トランジスタ1ａとの素子分離のため、基板１１上において島状にパターニングされていることとする。このような有機半導体層１５は、ここでは例えばペンタセン、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ルブレン等のp型半導体からなることとする。
【００２３】
そしてゲート絶縁膜１７は、有機半導体層１５と共に、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄが形成された基板１１上を覆う状態で設けられている。このゲート絶縁膜１７は、例えばポリビニルフェノール、ＰＭＭＡ、ポリイミド、フッ素樹脂等の塗布や印刷によって成膜可能な有機高分子材料が好適に用いられる。またゲート絶縁膜１７は、ＣＶＤ法やスパッタ法によって成膜される酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料と有機高分子材料の多層膜であっても良い。
【００２４】
またこのゲート絶縁膜１７上に設けられたゲート電極１９は、対向配置されたソース電極１３ｓ−ドレイン電極１３ｄ間にわたって有機半導体層１５上に配置されることが重要である。このようなゲート電極１９は、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等のスパッタリング法、蒸着法、あるいはめっき法によって成膜された金属材料膜をパターニングしてなるもであって良い。またゲート電極１７は、金（Ａｕ）微粒子や銀（Ａｇ）微粒子等を含有するインクペーストを用いたインクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の印刷技術によってパターン形成されたものであっても良い。
【００２５】
≪第１実施形態の有機薄膜トランジスタの製造方法≫
図２は、以上のような構成の有機薄膜トランジスタの製造手順の一例を示す断面工程図である。次にこれらの断面工程図に基づいて第１実施形態の有機薄膜トランジスタ１ａの製造方法を説明する。
【００２６】
先ず、図２（１）に示すように、少なくとも表面が有機材料からなる絶縁層で構成された基板１１（ここでは例えばプラスチック基板）を用意する。そしてその表面を、パラジウム塩や銀塩を含む溶液に曝して触媒処理を行い、次の無電解めっきが効果的に行なわれるようにする。またこのような触媒処理を効果的に行うために、触媒処理に先立って予め基板１１の表面にアミノシランカップリング処理を行うか、またはアミノシランカップリング剤を含んだ樹脂を基板１１表面に塗布する。
【００２７】
次に、基板１１の表面全体に対して無電解めっき法によってＮｉおよびＣｕの少なくとも一方を用いた金属材料膜２１を成膜する。
【００２８】
例えば、Ｎｉからなる金属材料膜２１を成膜するのであれば、無電界Ｎｉめっき液として、硫酸ニッケル２５ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウム２０ｇ／Ｌ、酢酸ナトリウム１０ｇ／Ｌ、クエン酸ナトリウム１０ｇ／Ｌからなる水溶液を用いた無電界Ｎｉめっきを行なう。また、Ｃｕからなる金属材料膜２１を成膜するのであれば、無電解Ｃｕめっき液として、硫酸銅１０ｇ／Ｌ、ホルマリン２０ｍｌ／Ｌ、水酸化ナトリウム１０ｇ／Ｌ、ＥＤＴＡ4Ｎａ２５ｇ／Ｌからなる水溶液を用いた無電界Ｃｕめっきを行う。
【００２９】
尚、金属材料膜２１は、めっき法を適用して基板１１上に成膜される導電性の良好な膜であれば、ＮｉやＣｕを用いた合金であっても良く、さらにはＷ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ等の金属材料膜を用いても良い。
【００３０】
その後、図２（２）に示すように、フォトリソグラフィーにより金属材料膜２１上にレジストパターン(図示省略）を形成し、これをマスクにして金属材料膜２１をエッチングする。これにより、基板１１上に、ソース電極（１３ｓ）およびドレイン電極（１３ｄ）の第１層１３-1をパターン形成する。この際、例えばＮｉからなる金属材料膜２１のエッチングには、硝酸と硫酸と燐酸との混酸水溶液をエッチャントとして用いたウェットエッチングを行う。またエッチング終了後には、レジストパターンを剥離する。
【００３１】
次に、図２（３）に示すように、第１層１３-1の露出面を金シアン化カリウムとアンモニアとの水溶液に浸すことにより、ＮｉやＣｕを用いた第１層１３-1の露出表面をＡｕで置換めっきしてなる第２層１３-2を成膜する。尚、この第２層は、Ａｕめっき層以外にも、Ｐｔめっき層、またはＰｄめっき層、さらにはこれらの金属の合金のめっき層であっても良い。また、この第２層１３-2の形成は、第１層１３-1の表面層に対する置換めっき法に限定されず、無電解めっき法によって第１層１３-1の露出表面のみに金属材料を析出させても良い。
【００３２】
以上により、基板１１上にパターン形成された第１層１３-1の露出表面を第２層１３-2で覆ったソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄが形成される。
【００３３】
次いで図２（４）に示すように、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄ間にわたる基板１１上に、有機半導体層１５をパターン形成する。ここでは必要に応じて、有機半導体層１５の形成部を囲む形状のバンク（土手：図示を省略）をパターン形成しておく。その後、蒸着法、塗布法、インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷、さらにはグラビア印刷等の印刷技術により、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄ間にわたる所定位置に有機半導体層１５を形成する。
【００３４】
以上の後には、図２（５）に示すように、有機半導体層１５と共に、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを覆う状態で、ゲート絶縁膜１７を成膜する。このゲート絶縁膜１７は、例えばポリビニルフェノール、ＰＭＭＡ、ポリイミド、フッ素樹脂等の塗布や印刷によって成膜可能な有機高分子材料が好適に用いられる。またゲート絶縁膜１７は、ＣＶＤ法やスパッタ法によって成膜される酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料と有機高分子材料の多層膜であっても良い。
【００３５】
以上の後には、図２（５）に示すように、有機半導体層１５と共に、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを覆う状態で、ゲート絶縁膜１７を成膜する。この際、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機材料からなるゲート絶縁膜１７であれば、ＣＶＤ法やスパッタリング法による成膜を行う。一方、ポリビニルフェノール、ＰＭＭＡ、ポリイミド、フッ素樹脂等の有機高分子材料からなるゲート絶縁膜１７であれば、塗布法や印刷法による成膜を行なう。
【００３６】
次に、図２（６）に示すように、ゲート絶縁膜１７を介して有機半導体層１５上にゲート電極１９を形成する。この場合、例えば先ず、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属材料膜を、スパッタリング法、蒸着法、あるいはめっき法によって成膜する。その後、フォトリソグラフィーにより金属材料膜上にレジストパターン(図示省略）を形成し、これをマスクにして金属材料膜をエッチングする。これにより、ゲート絶縁膜１７上にゲート電極１９をパターン形成する。また別の方法としては、金（Ａｕ）微粒子や銀（Ａｇ）微粒子等を含有するインクペーストを用いたインクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の印刷技術によってゲート電極１９をパターン形成しても良い。
【００３７】
以上により、図１を用いて説明した構成の有機薄膜トランジスタ１ａが得られる。尚、トランジスタの信頼性，耐環境性を向上させるために、ポリビニルアルコール、ペリレン、窒化シリコン、または酸化シリコン等からなる保護膜によって薄膜トランジスタ１ａをうことが好ましい。
【００３８】
以上の第１実施形態によれば、ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ１ａにおいて、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄの構成を、有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなる第２層１３-2で第１層１３-1を覆った構成とした。このため、第１層１３-1に対してはオーミック特性が要求されることはなく、低コスト材料での構成が可能である。また第１層１３-1は金属材料からなるため、導電性が良好である。またさらに、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを構成する第１層１３-1とこの表面を覆う第２層１３-2との両方ともが、めっき成膜された層からなる。このためソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄは、スパッタや焼成などの処理によって下地の有機絶縁層からなる基板１１に対してダメージを加えること無く形成されたものとなる。
【００３９】
以上の結果、有機材料からなる基板１１の表面に対してダメージを与えることなく、かつ上部に設けられる有機半導体層１５に対して良好なオーミックコンタクトが得られるソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを低コストで得ることが可能である。またこれにより、特性の良好な有機薄膜トランジスタ１ａを低コストで得ることが可能になる。
【００４０】
≪第２実施形態の有機薄膜トランジスタの構成≫
図３（ａ）は第２実施形態の有機薄膜トランジスタの断面図であり、図３（ｂ）は第２実施形態の有機薄膜トランジスタの平面図である。図３（ａ）は、図３（ｂ）のＡ−Ａ’断面に相等する。以下、図１を用いて説明した第１実施形態の有機薄膜トランジスタと同一の構成要素には同一の符号を付して、第２実施形態の有機薄膜トランジスタ１ｂの構成を説明する。
【００４１】
これらの図に示す有機薄膜トランジスタ１ｂは、ボトムゲート・ボトムコンタクト型の薄膜トランジスタとして構成されており、基板１１’側から順に、ゲート電極１９、ゲート絶縁膜１７’、ソース電極１３ｓおよびレイン電極１３ｄ、および有機半導体層１５を備えている。そして第１実施形態で説明したと同様に、このうち特にソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄが、第１層１３-1と第２層１３-2との積層構造であるところが特徴的である。以下、基板１１’側から順に詳細な構成を説明する。
【００４２】
基板１１’は、少なくとも表面側が絶縁性材料で構成されていれば良く、例えばプラスチック基板、ガラス基板、石英基板、さらには支持基板の表面側が有機または無機の絶縁層で覆われた基板を用いることができる。ここでは一例として、フレキシブルな屈曲性を有するプラスチックからなる基板１１’を用いることとする。
【００４３】
この基板１１’上に設けられたゲート電極１９は、第１実施形態と同様であって良く、この上部に互いに対向配置されているソース電極１３ｓ−ドレイン電極１３ｄ間にわたって配置されることが重要である。このようなゲート電極１９は、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等のスパッタリング法、蒸着法、あるいはめっき法によって成膜された金属材料膜をパターニングしてなるもであって良い。またゲート電極１７は、金（Ａｕ）微粒子や銀（Ａｇ）微粒子等を含有するインクペーストを用いたインクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の印刷技術によってパターン形成されたものであっても良い。
【００４４】
ゲート絶縁膜１７’は有機材絶縁層として構成されており、ゲート電極１９が形成された基板１１’上を覆う状態で設けられている。このゲート絶縁膜１７’は、例えばポリビニルフェノール、ＰＭＭＡ、ポリイミド、フッ素樹脂等の塗布や印刷によって成膜可能な有機高分子材料が好適に用いられる。またゲート絶縁膜１７は、ＣＶＤ法やスパッタ法によって成膜される酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料や，有機高分子材料と無機材料の多層膜あっても良い。
【００４５】
そしてゲート絶縁膜１７’上に設けられるソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを構成する第１層１３-1と第２層１３-2とは、第１実施形態と同様である。すなわち第１層１３-1は、有機材料からなる絶縁層であるゲート絶縁膜１７’上にめっき成膜された層からなるものである。このような第１層１３-1は、導電性の良好な金属材料を用いて構成され、例えばタングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属材料膜が用いられる。このうち特に、ＮｉおよびＣｕの少なくとも１つを単体でまたは合金として用いることにより、高い導電性が維持された層であることが好ましい。このような第１層１３-1は、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄの形状にパターニングされている。
【００４６】
また第２層１３-2は、第１層１３-1よりも、有機半導体材料からなる有機半導体層１５に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなることとする。このような第２層13-2を構成する金属材料は、例えば有機半導体層１５がｐ型半導体であれば、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐｔ）、およびパラジウム（Ｐｄ）の少なくとも１つを単体でまたは合金として用いることが好ましい。またこのような第２層１３-2は、第１層１３-1の表面を覆う状態でめっき成膜された層からなり、基板１１’上に設けられた第１層１３-1の露出表面の全面を覆って設けられている。
【００４７】
また有機半導体層１５は、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄ間にわたって設けられる。この有機半導体層１５は、対向配置されたソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄにおける第２層１３-2に接する状態でゲート絶縁膜１７’上に設けられていることが重要である。またこの有機半導体層１５は、ここでの図示を省略した隣接する有機薄膜トランジスタ1ｂとの素子分離のため、ゲート絶縁膜１７’上において島状にパターニングされていることとする。このような有機半導体層１５は、ここでは例えばペンタセン、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ルブレン等のp型半導体からなることとする。
【００４８】
≪第２実施形態の有機薄膜トランジスタの製造方法≫
図４は、以上のような構成の有機薄膜トランジスタの製造手順の一例を示す断面工程図である。次にこれらの断面工程図に基づいて第２実施形態の有機薄膜トランジスタ１ｂの製造方法を説明する。
【００４９】
先ず、図４（１）に示す様に、少なくとも表面が絶縁材料で構成された基板１１’を用意する。そしてこの上部に、ゲート電極１９を形成する。この場合、例えば先ず、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属材料膜を、スパッタリング法、蒸着法、あるいはめっき法によって成膜する。その後、フォトリソグラフィーにより金属材料膜上にレジストパターン(図示省略）を形成し、これをマスクにして金属材料膜をエッチングする。これにより、ゲート絶縁膜１７’上にゲート電極１９をパターン形成する。また別の方法としては、金（Ａｕ）微粒子や銀（Ａｇ）微粒子等を含有するインクペーストを用いたインクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の印刷技術によってゲート電極１９をパターン形成しても良い。
【００５０】
以上の後には、図４（２）に示すように、ゲート電極１９を覆う状態で基板１１’上に有機絶縁層としてのゲート絶縁膜１７’を成膜する。この際例えば、ポリビニルフェノール、ＰＭＭＡ、ポリイミド、フッ素樹脂等の有機高分子材料を塗布法や印刷法によって成膜する。ゲート絶縁膜１７は、酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料をＣＶＤ法やスパッタ法によって成膜したり、上記の方法を組み合わせて有機高分子材料と無機材料の多層膜を形成してもよい。
【００５１】
次に、ゲート絶縁膜１７’の表面をパラジウム塩や銀塩を含む溶液に曝して触媒処理を行うことにより、次の無電解めっきが効果的に行なわれるようにする。また、このような触媒処理を効果的に行うためには、触媒処理の前に、ゲート絶縁膜表面にアミノシランカップリング処理を行うか、またはアミノシランカップリング剤を含んだ樹脂をゲート絶縁膜１７’の表面に塗布する。尚、ゲート絶縁膜１７’が高分子有機材料からなる場合は、アミノシランカップリング剤をゲート絶縁膜１７’に予め混合しておいても良い。
【００５２】
以上の後、図４（３）に示すように、ゲート絶縁膜１７’の表面全体に対して無電解めっき法によってＮｉおよびＣｕの少なくとも一方を用いた金属材料膜２１を成膜する。
【００５３】
例えば、Ｎｉからなる金属材料膜２１を成膜するのであれば、無電界Ｎｉめっき液として、硫酸ニッケル２５ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウム２０ｇ／Ｌ、酢酸ナトリウム１０ｇ／Ｌ、クエン酸ナトリウム１０ｇ／Ｌからなる水溶液を用いた無電界Ｎｉめっきを行なう。また、Ｃｕからなる金属材料膜２１を成膜するのであれば、無電解Ｃｕめっき液として、硫酸銅１０ｇ／Ｌ、ホルマリン２０ｍｌ／Ｌ、水酸化ナトリウム１０ｇ／Ｌ、ＥＤＴＡ4Ｎａ２５ｇ／Ｌからなる水溶液を用いた無電界Ｃｕめっきを行う。
【００５４】
尚、金属材料膜２１は、めっき法を適用してゲート絶縁膜１７’上に成膜される導電性の良好な膜であれば、ＮｉやＣｕを用いた合金であっても良く、さらにはＷ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ等の金属材料膜を用いても良い。
【００５５】
その後、図４（４）に示すように、フォトリソグラフィーにより金属材料膜２１上にレジストパターン(図示省略）を形成し、これをマスクにして金属材料膜２１をエッチングする。これにより、ゲート絶縁膜１７’上に、ソース電極（１３ｓ）およびドレイン電極（１３ｄ）の第１層１３-1をパターン形成する。この際、例えばＮｉからなる金属材料膜２１のエッチングには、硝酸と硫酸と燐酸との混酸水溶液をエッチャントとして用いたウェットエッチングを行う。またエッチング終了後には、レジストパターンを剥離する。
【００５６】
次に、図４（５）に示すように、第１層１３-1の露出面を金シアン化カリウムとアンモニアとの水溶液に浸すことにより、ＮｉやＣｕを用いた第１層１３-1の露出表面をＡｕで置換めっきしてなる第２層１３-2を成膜する。尚、この第２層は、Ａｕめっき層以外にも、Ｐｔめっき層、またはＰｄめっき層、さらにはこれらの金属の合金のめっき層であっても良い。また、この第２層１３-2の形成は、第１層１３-1の表面層に対する置換めっき法に限定されず、無電解めっき法によって第１層１３-1の露出表面のみに金属材料を析出させても良い。
【００５７】
以上により、有機絶縁層としてのゲート絶縁膜１７’上にパターン形成された第１層１３-1の露出表面を第２層１３-2で覆ったソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄが形成される。
【００５８】
次いで図４（６）に示すように、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄ間にわたるゲート絶縁膜１７’上に、有機半導体層１５をパターン形成する。ここでは必要に応じて、有機半導体層１５の形成部を囲む形状のバンク（土手：図示を省略）をパターン形成しておく。その後、蒸着法、塗布法、インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷、さらにはグラビア印刷等の印刷技術により、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄ間にわたる所定位置に有機半導体層１５を形成する。バンクを形成した場合には、有機半導体層１５を形成した後にバンクを除去することにより、バンクで囲まれた形状に形状精度良好に整形された有機半導体層１５が得られる。
【００５９】
以上により、図３を用いて説明した構成の有機薄膜トランジスタ１ｂが得られる。尚、トランジスタの信頼性，耐環境性を向上させるために、ポリビニルアルコール、ペリレン、窒化シリコン、または酸化シリコン等からなる保護膜によって薄膜トランジスタ１ｂをうことが好ましい。
【００６０】
以上の第２実施形態によれば、ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ１ｂにおいて、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄの構成を、有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなる第２層１３-2で第１層１３-1を覆った構成とした。このため、第１実施形態と同様に、第１層１３-1に対してはオーミック特性が要求されることはなく、低コスト材料での構成が可能である。また第１層１３-1は金属材料からなるため、導電性が良好である。またさらに、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを構成する第１層１３-1とこの表面を覆う第２層１３-2との両方ともが、めっき成膜された層からなる。このためソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄは、スパッタや焼成などの処理によって下地の有機絶縁層としてのゲート絶縁膜１７’に対してダメージを加えること無く形成されたものとなる。
【００６１】
以上の結果、有機材料からなるゲート絶縁膜１７’の表面に対してダメージを与えることなく、かつ上部に設けられる有機半導体層１５に対して良好なオーミックコンタクトが得られるソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを低コストで得ることが可能である。またこれにより、特性の良好な有機薄膜トランジスタ１ａを低コストで得ることが可能になる。
【００６２】
≪第３実施形態の有機薄膜トランジスタの構成≫
図５は第３実施形態の有機薄膜トランジスタの断面図である。尚、本第３実施形態の有機薄膜トランジスタの平面図は第２実施形態で示した図３（ｂ）と同様であり、図５は図３（ｂ）のＡ−Ａ’断面に相等する。以下、図３を用いて説明した第２実施形態の有機薄膜トランジスタと同一の構成要素には同一の符号を付して、第３実施形態の有機薄膜トランジスタ１ｃの構成を説明する。
【００６３】
この図に示す第３実施形態の有機薄膜トランジスタ１ｃと、図３を用いて説明した第２実施形態の有機薄膜トランジスタ（１ｂ）とが異なるところは、ソース電極１３ｓ’およびドレイン電極１３ｄ’の構成にある。また、その他の構成は、第２実施形態の有機薄膜トランジスタ（１ｂ）と同様であって良く、ここでの説明は省略する。
【００６４】
すなわち、ソース電極１３ｓ’およびドレイン電極１３ｄ’は、第１層１３-1上に第２層１３-2が積層形成された形状であり、第２層１３-2の周縁が第１層１３-1から庇状に張り出した状態で形成されているところが特徴的である。第１層１３-1および第２層１３-2の材質は第１実施形態および第2実施形態と同様である。すなわち、第１層１３-1は、ＮｉやＣｕを用いることで導電性が維持された層であり、第２層１３-2は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄなどを用いることで有機半導体層１５に対して低オーミック接合を形成する層である。
【００６５】
≪第３実施形態の有機薄膜トランジスタの製造方法≫
このような形状の有機薄膜トランジスタ１ｃの製造方法は、第２実施形態で説明した製造手順において、ソース電極１３ｓ’およびドレイン電極１３ｄ’の形成手順のみを変更すれば良い。
【００６６】
すなわち、第２実施形態において図４（１）〜図４（３）を用いて説明した手順で、基板１１’上にゲート電極１９およびゲート絶縁膜１７’を形成し、無電解めっき法によってＮｉおよびＣｕなどの導電性野良好な金属材料膜２１を成膜する。
【００６７】
その後、金属材料膜２１を下層の金属材料膜としてこの全面に、置換めっき法によってＡｕ、Ｐｔ、またはＰｄめっき層からなる上層の金属材料膜を積層成膜する。ここではさらに無電解めっきによって上層の金属材料層の膜厚を増厚しても良い。次に、リソグラフィー法によって金属材料膜の積層膜上にレジストパターンを形成し、これをマスクに用いたエッチングのよって積層された金属材料膜をパターニングして第２層１３-1および第１層１３-1を形成する。その後、下層の金属材料膜２１からなる第１層1３-1のみを選択的に等方性エッチングする。この際、例えば第１層１３-1がＮｉで構成されたものであれば、硝酸と硫酸と燐酸の混酸水溶液でＮｉからなる第１層１３-1の選択的エッチングを行う。これにより、第２層１３-2の庇構造を形成する。
【００６８】
以上の後は、第２実施形態において図４（６）を用いて説明したと同様に、有機半導体層１５をパターン形成し、有機薄膜トランジスタ１ｃを得る。尚、トランジスタの信頼性，耐環境性を向上させるために、ポリビニルアルコール、ペリレン、窒化シリコン、または酸化シリコン等からなる保護膜によって薄膜トランジスタ１ｃをうことが好ましい。
【００６９】
以上の第３実施形態によれば、ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ１ｃにおいて、ソース電極１３ｓ’およびドレイン電極１３ｄ’の構成を、第１層１３-1上に庇を張り出した状態で第２層１３-2を積層させた構成とした。そして第２層１３-2は、有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなるものとした。これにより、第２層１３-2の庇部分とゲート電極１９との間に生じる電界により、庇部分と有機半導体層１５の良好なオーミックコンタクトが形成される。
【００７０】
またさらに、上述した第１実施形態および第２実施形態と同様に、ソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを構成する第１層１３-1と第２層１３-2との両方ともが、めっき成膜された層からなる。このためソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄは、スパッタや焼成などの処理によって下地の有機絶縁層としてのゲート絶縁膜１７’に対してダメージを加えること無く形成されたものとなる。
【００７１】
以上の結果、有機材料からなるゲート絶縁膜１７’の表面に対してダメージを与えることなく、かつ上部に設けられる有機半導体層１５に対して良好なオーミックコンタクトが得られるソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄを低コストで得ることが可能である。またこれにより、特性の良好な有機薄膜トランジスタ１ｃを低コストで得ることが可能になる。
【００７２】
≪電子機器≫
次に、上述の実施形態で説明した本発明の有機薄膜トランジスタを備えた電子機器の構成を説明する。ここでは電子機器の一例として、有機電界発光素子ＥＬを用いたアクティブマトリックス型の表示装置を説明する。
【００７３】
図６には、表示装置５の回路構成図を示す。
【００７４】
この図に示すように、表示装置５の基板１１上には、表示領域１１ａとその周辺領域１１ｂとが設定されている。表示領域１１ａには、複数の走査線６１と複数の信号線６３とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して１つの画素ａが設けられた画素アレイ部として構成されている。また周辺領域１１ｂには、走査線６１を走査駆動する走査線駆動回路６５と、輝度情報に応じた映像信号（すなわち入力信号）を信号線６３に供給する信号線駆動回路６７とが配置されている。
【００７５】
走査線６１と信号線６３との各交差部に設けられる画素回路は、例えばスイッチング用の薄膜トランジスタＴｒ１、駆動用の薄膜トランジスタＴｒ２、保持容量Ｃｓ、および有機電界発光素子ＥＬで構成されている。
【００７６】
そして、走査線駆動回路６５による駆動により、スイッチング用の薄膜トランジスタＴｒ１を介して信号線６３から書き込まれた映像信号が保持容量Ｃｓに保持され、保持された信号量に応じた電流が駆動用の薄膜トランジスタＴｒ２から有機電界発光素子ＥＬに供給され、この電流値に応じた輝度で有機電界発光素子ＥＬが発光する。尚、駆動用の薄膜トランジスタＴｒ２は、共通の電源供給線（Ｖｃｃ）６９に接続されている。
【００７７】
尚、以上のような画素回路の構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて画素回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けて画素回路を構成しても良い。また、周辺領域１１ｂには、画素回路の変更に応じて必要な駆動回路が追加される。
【００７８】
図６には、以上のような回路構成の表示装置５における１画素分の断面図として、薄膜トランジスタＴｒ２，Ｔｒ１および容量素子Ｃｓと、有機電界発光素子ＥＬとが積層された部分の断面図を示す。
【００７９】
この図に示すように、各画素には薄膜トランジスタＴｒ２，Ｔｒ１として、例えば図1で示した第１実施形態のトップゲート・ボトムコンタクト構造の有機薄膜トランジスタ（１ａ）が設けられている。
【００８０】
有機薄膜トランジスタＴｒ１のソース電極１３ｓと、有機薄膜トランジスタＴｒ２のゲート電極１９ｂとは、ゲート絶縁膜１７に設けられた接続孔１７ａを介して接続されている。また、有機薄膜トランジスタＴｒ２のゲート電極１９ｂを延設した部分と、ソース電極１３ｓを延設した部分との間にゲート絶縁膜１７を挟持させて容量素子Ｃｓが構成されている。また、図６の回路図にも示したように、有機薄膜トランジスタＴｒ１のゲート電極１９ａは走査線（６１）に、有機薄膜トランジスタＴｒ１のドレイン電極１３ｄは信号線（６３）に、有機薄膜トランジスタＴｒ２のソース電極１３ｓは電源供給線（６９）にそれぞれ延設される。
【００８１】
尚、画素回路に示した信号線６３および電源供給線６９は、断面図のソース電極１３ｓおよびドレイン電極１３ｄと同一層を用いて同一の層構造で構成されていて良い。
【００８２】
以上の薄膜トランジスタＴｒ１,Ｔｒ２および容量素子Ｃｓは、例えば保護膜を介して層間絶縁膜５１で覆われている。この層間絶縁膜５１は、平坦化膜として構成されることが好ましい。この層間絶縁膜５１とゲート絶縁膜１７には、有機薄膜トランジスタＴｒ２のドレイン電極１３ｄに達する接続孔５１ａが設けられている。
【００８３】
そして、層間絶縁膜５１上の各画素に、接続孔５１ａを介して有機薄膜トランジスタＴｒ２に接続された有機電界発光素子ＥＬが設けられている。この有機電界発光素子ＥＬは、層間絶縁膜５１上に設けられた絶縁性パターン５３で素子分離されている。
【００８４】
この有機電界発光素子ＥＬは、層間絶縁膜５１上に設けられた画素電極５５を備えている。この画素電極５５は、各画素毎に導電性パターンとして形成され、層間絶縁膜５１に設けられた接続孔５１ａを介して有機薄膜トランジスタＴｒ２のドレイン電極１３ｄに接続されている。このような画素電極５５は、例えば陽極として用いられるものであり、光反射性を有して構成されていることとする。
【００８５】
そして、この画素電極５５の周縁が、有機電界発光素子ＥＬを素子分離するための絶縁性パターン５３で覆われている。この絶縁性パターン５３は、画素電極５５を広く露出させる開口窓５３ａを備えており、この開口窓５３ａが有機電界発光素子ＥＬの画素開口となる。このような絶縁性パターン５３は、例えば感光性樹脂を用いて構成され、リソグラフィー法を適用してパターニングされたものであることとする。
【００８６】
そして、このような絶縁性パターン５３から露出する画素電極５５上を覆う状態で、有機層５７が設けられている。この有機層５７は、少なくとも有機発光層を備えた積層構造からなり、必要に応じて陽極（ここでは画素電極５５）側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層、さらには他の層を積層してなる。また有機層５７は、例えば各有機電界発光素子ＥＬで発生させる発光光の波長毎に、少なくとも有機発光層を含む層が画素毎に異なる構成でパターン形成されていることとする。また、各波長の画素で共通の層を有していても良い。さらに、この有機電界発光素子ＥＬが、微小共振器構造として構成されている場合、各有機電界発光素子ＥＬから取り出す波長に合わせて有機層５７の膜厚が調整されていることとする。
【００８７】
以上のような有機層５７を覆い、画素電極５５との間に有機層５７を狭持する状態で、共通電極５９が設けられている。この共通電極５９は、有機電界発光素子ＥＬの有機発光層で発生させた光を取り出す側の電極であり、光透過性を有する材料で構成されていることとする。またここでは、画素電極５５が陽極として機能するものであるため、この共通電極５９は、少なくとも有機層５７に接する側が陰極として機能する材料を用いて構成されていることとする。さらに、この有機電界発光素子ＥＬが、微小共振器構造として構成されている場合、この共通電極５９は、半透過半反射性を有する構成であることとする。尚、図６の回路図にも示したように、この共通電極５９はＧＮＤに設置されている。
【００８８】
そして、以上のような画素電極５５と共通電極５９との間に有機層５７が挟持された各画素部分が、有機電界発光素子ＥＬとして機能する部分となる。
【００８９】
またここでの図示は省略したが、各有機電界発光素子ＥＬの形成面側は、光透過性材料からなる封止樹脂で覆われ、さらにこの封止樹脂を介して光透過性材料からなる対向基板が張り合わされた状態で表示装置５が構成されている。
【００９０】
以上のような構成の表示装置５によれば、第１実施形態で説明したようにトランジスタ特性の良好な有機薄膜トランジスタ（１ａ）を用いて画素回路を構成しているため、表示特性の向上を図ることが可能になる。
【００９１】
尚、上述した実施形態においては、図１を用いて説明した第１実施形態のトップゲート・ボトムコンタクト構造の有機薄膜トランジスタ１ａを用いた表示装置を説明した。しかしながら、上述した表示装置には、図３を用いて説明した第２実施形態のボトムゲート・ボトムコンタクト構造の有機薄膜トランジスタ１ｂや、図５を用いて説明した第３実施形態のボトムゲート・ボトムコンタクト構造の有機薄膜トランジスタ１ｃを適用しても良く、同様の効果を得ることができる。さらに上述した実施形態においては、有機薄膜トランジスタを備えた電子機器の一例として、有機電界発光素子ＥＬを用いたアクティブマトリックス型の表示装置を例示した。しかしながら本発明の電子機器は、有機薄膜トランジスタを搭載した電子機器に広く適用可能である。例えば、表示装置であれば、液晶表示装置や電気泳動型ディスプレイに適用できる。また表示装置以外にも、ＩＤタグ、センサー等の電子機器への適用が可能であり、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】第１実施形態の有機薄膜トランジスタの断面図および平面図である。
【図２】第１実施形態の有機薄膜トランジスタの製造方法を示す断面工程図である。
【図３】第２実施形態の有機薄膜トランジスタの断面図および平面図である。
【図４】第２実施形態の有機薄膜トランジスタの製造方法を示す断面工程図である。
【図５】第３実施形態の有機薄膜トランジスタの断面図である。
【図６】実施形態の電子機器として表示装置の一例を示す断面図である。
【図７】図６の表示装置の回路構成図である。
【符号の説明】
【００９３】
１ａ，１ｂ，１ｃ，Ｔｒ１，Ｔｒ２…有機薄膜トランジスタ、５…表示装置（電子機器）、１１…基板（有機絶縁層）、１３-1…第１層、１３-2…第２層、１３ｓ，１３ｓ’…ソース電極、１３ｄ，１３ｄ’…ドレイン電極、１５…有機半導体層、１７…ゲート絶縁膜、１７’…ゲート絶縁膜（有機絶縁層）、１７ａ…接続孔，１９，１９ａ，１９ｂ…ゲート電極、２１…金属材料膜、５１…層間絶縁膜、５１ａ…接続孔、５５…画素電極（導電性パターン）、６３…信号線(配線）、６９…電源共通線（配線）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機絶縁層と、
ソース電極およびドレイン電極を構成するもので前記有機絶縁層上にめっき成膜された層からなる第１層と、
ソース電極およびドレイン電極を構成するもので前記第１層よりも有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなり当該第１層を覆う状態でめっき成膜された第２層と、
前記第１層および第２層で構成された前記ソース電極およびドレイン電極間にわたって設けられた有機半導体層と、
を備えた有機薄膜トランジスタ。
【請求項２】
前記第１層を構成する金属材料は、ニッケル（Ｎｉ）および銅（Ｃｕ）の少なくとも１つであり、
前記第２層を構成する金属材料は、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐｔ）、およびパラジウム（Ｐｄ）の少なくとも１つである
請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項３】
前記第２層は前記有機絶縁層上に設けられた前記第１層の露出表面の全面を覆っている
請求項１または２に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記有機半導体層上にゲート絶縁膜を介してゲート電極が設けられている
請求項１〜３のうちの１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項５】
前記有機絶縁層はゲート絶縁膜であり、
前記ゲート絶縁膜下にゲート電極が配置されている
請求項１〜３のうちの1項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項６】
有機絶縁層上に、金属材料膜を無電解めっき法によって成膜する第１工程と、
前記金属材料膜をパターニングすることによりソース電極およびドレイン電極の第１層を形成する第２工程と、
前記第１層よりも有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなるソース電極およびドレイン電極の第２層を、めっき法によって当該第１層の露出表面に形成し、当該第１層と第２層とからなるソース電極およびドレイン電極を形成する第３工程と、
前記ソース電極およびドレイン電極間にわたって有機半導体層を形成する第４工程とを行う
有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項７】
前記第１層は、ニッケル（Ｎｉ）および銅（Ｃｕ）の少なくとも１つを用いた層であり、
前記第２層を構成する金属材料は、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐｔ）、およびパラジウム（Ｐｄ）の少なくとも１つである
請求項６記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項８】
前記第３工程では、前記第1層の表面層を置換する置換めっき法、または無電解めっき法によって前記第２層を形成する
請求項６または７に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項９】
有機絶縁層と、
ソース電極およびドレイン電極を構成するもので前記有機絶縁層上にめっき成膜された層からなる第１層と、
ソース電極およびドレイン電極を構成するもので前記第１層よりも有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなり当該第１層を覆う状態でめっき成膜された第２層と、
前記第１層および第２層で構成された前記ソース電極およびドレイン電極間にわたって設けられた有機半導体層とを備えた有機薄膜トランジスタを有する
電子機器。
【請求項１０】
前記ソース電極およびドレイン電極と同一層に、当該ソース電極およびドレイン電極と同一の層構成の配線が設けられた
請求項９記載の電子機器。
【請求項１１】
前記薄膜トランジスタを覆う層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に設けられた接続孔を介して前記ソース電極またはドレイン電極に接続された導電性パターンとを備えた
請求項９または１０に記載の電子機器。
【請求項１２】
前記導電性パターンが画素電極として設けられている
請求項１１記載の電子機器。
【請求項１】
有機絶縁層と、
ソース電極およびドレイン電極を構成するもので前記有機絶縁層上にめっき成膜された層からなる第１層と、
ソース電極およびドレイン電極を構成するもので前記第１層よりも有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなり当該第１層を覆う状態でめっき成膜された第２層と、
前記第１層および第２層で構成された前記ソース電極およびドレイン電極間にわたって設けられた有機半導体層と、
を備えた有機薄膜トランジスタ。
【請求項２】
前記第１層を構成する金属材料は、ニッケル（Ｎｉ）および銅（Ｃｕ）の少なくとも１つであり、
前記第２層を構成する金属材料は、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐｔ）、およびパラジウム（Ｐｄ）の少なくとも１つである
請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項３】
前記第２層は前記有機絶縁層上に設けられた前記第１層の露出表面の全面を覆っている
請求項１または２に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記有機半導体層上にゲート絶縁膜を介してゲート電極が設けられている
請求項１〜３のうちの１項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項５】
前記有機絶縁層はゲート絶縁膜であり、
前記ゲート絶縁膜下にゲート電極が配置されている
請求項１〜３のうちの1項に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項６】
有機絶縁層上に、金属材料膜を無電解めっき法によって成膜する第１工程と、
前記金属材料膜をパターニングすることによりソース電極およびドレイン電極の第１層を形成する第２工程と、
前記第１層よりも有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなるソース電極およびドレイン電極の第２層を、めっき法によって当該第１層の露出表面に形成し、当該第１層と第２層とからなるソース電極およびドレイン電極を形成する第３工程と、
前記ソース電極およびドレイン電極間にわたって有機半導体層を形成する第４工程とを行う
有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項７】
前記第１層は、ニッケル（Ｎｉ）および銅（Ｃｕ）の少なくとも１つを用いた層であり、
前記第２層を構成する金属材料は、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐｔ）、およびパラジウム（Ｐｄ）の少なくとも１つである
請求項６記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項８】
前記第３工程では、前記第1層の表面層を置換する置換めっき法、または無電解めっき法によって前記第２層を形成する
請求項６または７に記載の有機薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項９】
有機絶縁層と、
ソース電極およびドレイン電極を構成するもので前記有機絶縁層上にめっき成膜された層からなる第１層と、
ソース電極およびドレイン電極を構成するもので前記第１層よりも有機半導体材料に対して低オーミック接合を形成する金属材料からなり当該第１層を覆う状態でめっき成膜された第２層と、
前記第１層および第２層で構成された前記ソース電極およびドレイン電極間にわたって設けられた有機半導体層とを備えた有機薄膜トランジスタを有する
電子機器。
【請求項１０】
前記ソース電極およびドレイン電極と同一層に、当該ソース電極およびドレイン電極と同一の層構成の配線が設けられた
請求項９記載の電子機器。
【請求項１１】
前記薄膜トランジスタを覆う層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に設けられた接続孔を介して前記ソース電極またはドレイン電極に接続された導電性パターンとを備えた
請求項９または１０に記載の電子機器。
【請求項１２】
前記導電性パターンが画素電極として設けられている
請求項１１記載の電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−４０８９７（Ｐ２０１０−４０８９７Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０３８８１（Ｐ２００８−２０３８８１）
【出願日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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