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Title:
METHOD FOR MANUFACTURING ORGANIC SEMICONDUCTOR ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/093606
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a method for manufacturing an organic semiconductor element, wherein an organic semiconductor element having excellent transistor characteristics can be manufactured at high productivity by thermally transferring an organic semiconductor layer in a state of a highly fine pattern. The method has an organic semiconductor layer transfer step of thermally transferring an organic semiconductor layer onto a gate insulating layer at a liquid crystal phase temperature of a liquid crystalline organic semiconductor material by using an organic semiconductor layer transfer substrate and a substrate for forming an organic semiconductor element. The organic semiconductor layer transfer substrate has a mold-releasing substrate having mold-releasing characteristics, and an organic semiconductor layer which is formed on the mold-releasing substrate and contains a liquid crystalline organic semiconductor material. The substrate for forming the organic semiconductor element has a substrate, a gate electrode formed on the substrate, and the gate insulating layer, which is formed to cover the gate electrode and is provided with aligning characteristics with which the liquid crystalline organic semiconductor material can be aligned on a surface.

Inventors:
TOMINO KEN (JP)
MATSUOKA MASANAO (JP)
SUZUKI TOMOMI (JP)
MAEDA HIROKI (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/050869
Publication Date:
July 30, 2009
Filing Date:
January 21, 2009
Export Citation:
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Assignee:
DAINIPPON PRINTING CO LTD (JP)
TOMINO KEN (JP)
MATSUOKA MASANAO (JP)
SUZUKI TOMOMI (JP)
MAEDA HIROKI (JP)
International Classes:
H01L29/786; H01L21/02; H01L21/336; H01L27/12; H01L51/05; H01L51/30; H01L51/40
Domestic Patent References:
WO2003067667A12003-08-14
Foreign References:
JP2007096288A2007-04-12
JP2007115804A2007-05-10
Attorney, Agent or Firm:
YAMASHITA, Akihiko (3rd Floor Oak Building Kyobashi, 16-10, Kyobashi 1-chome, Chuou-k, Tokyo 31, JP)
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Claims:
 離型性を有する離型性基板と、前記離型性基板上に形成され、液晶性有機半導体材料を含有する有機半導体層と、を有する有機半導体層転写基板、
および、基板と、前記基板上に形成されたゲート電極と、前記ゲート電極を覆うように形成され、表面上に液晶性有機半導体材料を配向させることが可能な配向性を備えるゲート絶縁層と、を有する有機半導体素子形成用基板を用い、
 前記有機半導体層を前記ゲート絶縁層上に、前記液晶性有機半導体材料の液晶相温度で熱転写する有機半導体層転写工程を有することを特徴とする、有機半導体素子の製造方法。
 離型性を有する離型性基板と、前記離型性基板上に形成され、液晶性有機半導体材料を含有する有機半導体層と、を有する有機半導体層転写基板、および、表面上に液晶性有機半導体材料を配向させることが可能な配向性を備える有機半導体素子形成用基板を用い、
 前記有機半導体層を前記有機半導体素子形成用基板上に、前記液晶性有機半導体材料の液晶相温度で熱転写する有機半導体層転写工程を有することを特徴とする、有機半導体素子の製造方法。
 前記ゲート絶縁層が表面上に前記液晶性有機半導体材料を垂直配向させることができるものであることを特徴とする、請求の範囲第1項に記載の有機半導体素子の製造方法。
 前記有機半導体素子形成用基板が、表面上に前記液晶性有機半導体材料を垂直配向させることができるものであることを特徴とする、請求の範囲第2項に記載の有機半導体素子の製造方法。
 前記離型性基板の表面が、前記ゲート絶縁層の表面よりも表面エネルギーが低いことを特徴とする、請求の範囲第1項または第3項に記載の有機半導体素子の製造方法。
 前記離型性基板の表面が、前記有機半導体素子形成用基板の表面よりも表面エネルギーが低いことを特徴とする、請求の範囲第2項または第4項に記載の有機半導体素子の製造方法。
 前記有機半導体層転写工程が、前記有機半導体層をパターン状に熱転写するものであることを特徴とする、請求の範囲第1項から第6項までのいずれかに記載の有機半導体素子の製造方法。
Description:
有機半導体素子の製造方法

 本発明は、基板上に有機トランジスタが 成された構成を有する有機半導体素子の製 方法に関するものである。

 TFTに代表される半導体トランジスタは、 年、ディスプレイ装置の発展に伴ってその 途を拡大する傾向にある。このような半導 トランジスタは、半導体材料を介して電極 接続されていることにより、スイッチング 子としての機能を果たすものである。

 ここで、図13に例示するように上記半導 材料を用いたトランジスタ100は、通常、ゲ ト電極101と、上記ゲート電極101を絶縁する ート絶縁層102と、上記半導体材料からなる 導体層103と、上記半導体層103に接触するよ に形成されたソース電極104およびドレイン 極105を有するものであり、上記ゲート電極10 1が、上記半導体層103の下面側に配置されて るボトムゲート構造のものと(図13(a))、上記 ート電極101が上記半導体層103の上面側に配 されているトップゲート構造のものと(図13( b))、が知られている。

 従来、上記半導体トランジスタに用いら る半導体材料としては、シリコン(Si)やガリ ウム砒素(GaAs)やインジウムガリウム砒素(InGaA s)などの無機半導体材料が用いられており、 年、普及が拡大している液晶表示素子のデ スプレイ用TFTアレイ基板にもこのような無 半導体材料を用いた半導体トランジスタが いられている。その一方で、上記半導体材 としては、有機化合物からなる有機半導体 料も知られている。

 このような有機半導体材料が用いられた ランジスタは、上記無機半導体材料が用い れたものに比べて安価に大面積化が可能で り、フレキシブルなプラスチック基板上に 成でき、さらに機械的衝撃に対して安定で るという利点を有することから、電子ペー ーに代表されるフレキシブルディスプレイ の、次世代ディスプレイ装置への応用など 想定した研究が活発に行われている。なか も、トランジスタ性能を向上させると共に 高生産性で製造可能な製造方法の研究に注 されている。

 このような状況において、特許文献1には 、有機半導体層を構成する有機半導体材料と して液晶性有機半導体材料を用い、当該有機 半導体材料を含有する塗工液を塗工すること によって有機トランジスタを形成する方法が 開示されている。このような方法は、上記液 晶性有機半導体材料を有機半導体層中におい て配向させることができるため、製造される 有機トランジスタの性能を向上させるという 利点を有するものである。しかしながら、産 業上汎用性の高い高性能な有機半導体素子を 製造するには、製造される有機トランジスタ の構成として、多数の有機トランジスタが基 板上に配置された構成を採用することが望ま しいものであるが、特許文献1に記載された 法では、有機半導体層をパターン状に複数 成することが困難であるため、このような 成を有する有機半導体素子を製造すること 極めて困難であるという問題点があった。

 このような問題点に対し、特許文献2には 、配向膜を備える基板上に規則的に配向した 液晶性有機半導体材料を含有する有機半導体 層が形成された構成を有する積層体を用い、 当該積層体から有機半導体層を転写すること によって有機トランジスタを製造する方法が 開示されている。このような方法によれば、 有機半導体層をパターン状に転写することに よって、複数の有機トランジスタが基板上に 配置された構成を有する有機半導体素子を作 製することが可能になる。しかしながら、こ のような方法では、有機半導体層を高精細な パターン状に転写することは、なお困難であ った。また、そもそもこのような方法で有機 トランジスタを作製する場合、有機半導体層 を転写する際に有機半導体層が加熱されたり 、または加圧されたりすることによって、有 機半導体層における液晶性有機半導体材料の 配向が損なわれてしまい、製作される有機ト ランジスタの性能が低下してしまうという問 題点もあった。なお、より緩やかな条件で有 機半導体層を転写することによって、このよ うな問題点を回避できる可能性は残るものの 、このような条件では転写条件に著しく制約 が生じてしまい、高生産性で有機トランジス タを製造することができないという問題点が あった。

特開2006-339473号公報

特開2007-96288号公報

 本発明は、上記問題点に鑑みてなされた のであり、有機半導体層を高精細なパター 状に熱転写することによって、高生産性で ランジスタ特性に優れる有機半導体素子を 造することが可能な、有機半導体素子の製 方法を提供することを主目的とするもので る。

 上記課題を解決するために本発明は、離 性を有する離型性基板と、上記離型性基板 に形成され、液晶性有機半導体材料を含有 る有機半導体層と、を有する有機半導体層 写基板、および、基板と、上記基板上に形 されたゲート電極と、上記ゲート電極を覆 ように形成され、表面上に液晶性有機半導 材料を配向させることが可能な配向性を備 るゲート絶縁層と、を有する有機半導体素 形成用基板を用い、上記有機半導体層を上 ゲート絶縁層上に、上記液晶性有機半導体 料の液晶相温度で熱転写する有機半導体層 写工程を有することを特徴とする、有機半 体素子の製造方法を提供する。

 本発明によれば、上記有機半導体層を構成 る材料として、規則的に配向させることが 能な液晶性有機半導体材料が用いられてお 、かつ、有機半導体形成用基板のゲート絶 層上に上記有機半導体層を熱転写する有機 導体層転写工程において、熱転写時の温度 上記液晶性有機半導体材料の液晶相温度で ることにより、有機半導体層を熱転写する に、上記液晶性有機半導体材料を液晶相に 移させることができ、結果として転写され 後の有機半導体層において上記液晶性有機 導体材料を規則的に配向させることができ 。
 また、転写された有機半導体層は配向性を するゲート絶縁層の表面上に配置されるこ になるため、転写された後の有機半導体層 おける液晶性有機半導体材料の配向性を安 化させることもできる。
 さらに、本発明においては有機半導体層を ート絶縁層上に熱転写する際の温度を上記 晶性有機半導体材料の液晶相温度とするこ により、上記有機半導体層の上記離型性基 からの離型性を向上させることができる。 たがって、本発明によれば有機半導体層を 精細なパターン状にゲート絶縁層上へ転写 ることも可能になる。
 このようなことから、本発明によれば有機 導体層を高精細なパターン状に転写するこ によって、高生産性でトランジスタ特性に れる有機半導体素子を製造することができ 。

 また、上記課題を解決するために本発明 、離型性を有する離型性基板と、上記離型 基板上に形成され、液晶性有機半導体材料 含有する有機半導体層と、を有する有機半 体層転写基板、および、表面上に液晶性有 半導体材料を配向させることが可能な配向 を備える有機半導体素子形成用基板を用い 上記有機半導体層を上記有機半導体素子形 用基板上に、上記液晶性有機半導体材料の 晶相温度で熱転写する有機半導体層転写工 を有することを特徴とする、有機半導体素 の製造方法を提供する。

 本発明によれば、上記有機半導体層を構成 る材料として、規則的に配向させることが 能な液晶性有機半導体材料が用いられてお 、かつ、表面に配向性を有する有機半導体 成用基板上に上記有機半導体層を熱転写す 有機半導体層転写工程において、熱転写時 温度が上記液晶性有機半導体材料の液晶相 度であることにより、有機半導体層を熱転 する際に、上記液晶性有機半導体材料を液 相に転移させることができ、結果として転 された後の有機半導体層において上記液晶 有機半導体材料を規則的に配向させること できる。
 また、転写された有機半導体層は配向性を する有機半導体素子形成用基板の表面上に 置されることになるため、転写された後の 機半導体層における液晶性有機半導体材料 配向性を安定化させることもできる。
 さらに、本発明においては有機半導体層を 機半導体素子形成用基板の表面上に熱転写 る際の温度を上記液晶性有機半導体材料の 晶相温度とすることにより、上記有機半導 層の上記離型性基板からの離型性を向上さ ることができる。したがって、本発明によ ば有機半導体層を高精細なパターン状に有 半導体素子形成用基板の表面上へ転写する とも可能になる。
 このようなことから、本発明によれば有機 導体層を高精細なパターン状に転写するこ によって、高生産性でトランジスタ特性に れる有機半導体素子を製造することができ 。

 本発明においては、上記ゲート絶縁層が 面上に上記液晶性有機半導体材料を垂直配 させることが可能なものであることが好ま い。上記ゲート絶縁層がこのような垂直配 性を有することにより、ゲート絶縁層上に 写された有機半導体層において液晶性有機 導体材料を垂直配向させることが可能にな 。これにより、転写された有機半導体層の 内方向における電荷の移動度を向上させる とができるようになるため、本発明により ランジスタ特性がさらに優れた有機半導体 子を製造することが可能になるからである

 本発明においては、上記有機半導体素子 成用基板が表面上に上記液晶性有機半導体 料を垂直配向させることが可能なものであ ことが好ましい。上記有機半導体素子形成 基板がこのような垂直配向性を有すること より、有機半導体素子形成用基板上に転写 れた有機半導体層において液晶性有機半導 材料を垂直配向させることが可能になる。 れにより、転写された有機半導体層の面内 向における電荷の移動度を向上させること できるようになるため、本発明によりトラ ジスタ特性がさらに優れた有機半導体素子 製造することが可能になるからである。

 また本発明においては、上記離型性基板 表面が、上記ゲート絶縁層の表面よりも表 エネルギーが低いことが好ましい。これに り有機半導体層の上記離型性基板からの離 性をさらに向上させることができる結果、 発明における有機半導体層転写工程におい 、より高精細なパターン状に有機半導体層 転写させることが可能になるからである。

 また本発明においては、上記離型性基板 表面が、上記有機半導体素子形成用基板の 面よりも表面エネルギーが低いことが好ま い。これにより有機半導体層の上記離型性 板からの離型性をさらに向上させることが きる結果、本発明における有機半導体層転 工程において、より高精細なパターン状に 機半導体層を転写させることが可能になる らである。

 さらに本発明においては、上記有機半導 層転写工程が、上記有機半導体層をパター 状に熱転写するものであることが好ましい これにより本発明によって製造される有機 導体素子の構成を、基板上に複数の有機ト ンジスタが配置されたものにできることか 、本発明よって製造される有機半導体素子 産業上の汎用性に優れたものにできるから ある。

 本発明の有機半導体素子の製造方法は、 機半導体層を高精細なパターン状に転写す ことによって、高生産性でトランジスタ特 に優れる有機半導体素子を製造することが きるという効果を奏する。

本発明の第1態様の有機半導体素子の製 造方法の一例を示す概略図である。 本発明に用いられる離型性基板の構成 一例について説明する概略断面図である。 本発明の第1態様の有機半導体素子の製 造方法に用いられる有機半導体層転写基板の 一例を示す概略断面図である。 本発明の第1態様の有機半導体素子の製 造方法に用いられる有機半導体層転写基板の 他の例を示す概略断面図である。 本発明の第1態様の有機半導体素子の製 造方法に用いられる有機半導体素子形成用基 板の一例を示す概略断面図である。 本発明における有機半導体層転写工程 一例を示す概略図である。 本発明における有機半導体層転写工程 おいて、有機半導体層を転写する態様の一 を説明する概略図である。 本発明における有機半導体層転写工程 おいて、有機半導体層を転写する態様の他 例を説明する概略図である。 本発明の第1態様の有機半導体素子の製 造方法の一例を示す概略図である。 本発明の第2態様の有機半導体素子の 造方法に用いられる有機半導体層転写基板 一例を示す概略断面図である。 本発明の第2態様の有機半導体素子の 造方法に用いられる有機半導体層転写基板 他の例を示す概略断面図である。 本発明の第2態様の有機半導体素子の 造方法に用いられる有機半導体素子形成用 板の一例を示す概略断面図である。 一般的な半導体トランジスタの一例を 示す概略図である。

符号の説明

 10 … 有機半導体層転写基板
 11 … 離型性基板
 12 … 有機半導体層
 13 … ソース電極
 14 … ドレイン電極
 15 … ゲート絶縁層
 16 … ゲート電極
 17 … パッシベーション層
 20 … 有機半導体素子形成用基板
 21 … 基板
 22 … ゲート電極
 23 … ゲート絶縁層
 24 … ソース電極
 25 … ドレイン電極
 100 … 有機トランジスタ
 101 … ゲート電極
 102 … ゲート絶縁層
 103 … 有機半導体層
 104 … ソース電極
 105 … ドレイン電極

 本発明の有機半導体素子の製造方法は、製 される有機半導体素子の構造により2態様に 分類することができる。
 したがって、以下、各態様に分けて本発明 有機半導体素子の製造方法について順に説 する。

A.第1態様の有機半導体素子の製造方法。
 まず、本発明の第1態様の有機半導体素子の 製造方法について説明する。本態様の有機半 導体素子の製造方法は、基板上にボトムゲー ト型の有機トランジスタが配置された構成を 有する有機半導体素子を製造するものである 。

 すなわち、本態様の有機半導体素子の製 方法は、離型性を有する離型性基板と、上 離型性基板上に形成され、液晶性有機半導 材料を含有する有機半導体層と、を有する 機半導体層転写基板、および、基板と、上 基板上に形成されたゲート電極と、上記ゲ ト電極を覆うように形成され、表面上に液 性有機半導体材料を配向させることが可能 配向性を備えるゲート絶縁層と、を有する 機半導体素子形成用基板を用い、上記有機 導体層を上記ゲート絶縁層上に、上記液晶 有機半導体材料の液晶相温度で熱転写する 機半導体層転写工程を有することを特徴と るものである。

 このような本態様の有機半導体素子の製造 法について図を参照しながら説明する。図1 は本態様の有機半導体素子の製造方法の一例 を示す概略図である。図1に例示するように 本発明の有機半導体素子の製造方法は、離 性を有する離型性基板11と、上記離型性基板 11上に形成され、液晶性有機半導体材料を含 する有機半導体層12と、を有する有機半導 層転写基板10、および、基板21と、上記基板2 1上に形成されたゲート電極22と、上記ゲート 電極22を覆うように形成され、上記液晶性有 半導体材料を表面上に配向させることが可 な配向性を備えるゲート絶縁層23と、を有 る有機半導体素子形成用基板20を用い、上記 有機半導体層12を上記ゲート絶縁層23上に転 する有機半導体層転写工程を有するもので る。
 このような例において本態様の有機半導体 子の製造方法は、有機半導体層転写工程に いて有機半導体層12を上記ゲート絶縁層23上 に熱転写する際の温度を、上記液晶性有機半 導体材料の液晶相温度とすることを特徴とす るものである。

 本態様によれば、上記有機半導体層を構成 る材料として、規則的に配向させることが 能な液晶性有機半導体材料が用いられてお 、かつ、有機半導体形成用基板のゲート絶 層上に上記有機半導体層を熱転写する有機 導体層転写工程において、熱転写時の温度 上記液晶性有機半導体材料の液晶相温度で ることにより、有機半導体層を熱転写する に、上記液晶性有機半導体材料を液晶相に 移させることができ、結果として転写され 後の有機半導体層において上記液晶性有機 導体材料を規則的に配向させることができ 。
 また、転写された有機半導体層は配向性を するゲート絶縁層の表面上に配置されるこ になるため、転写された後の有機半導体層 おける液晶性有機半導体材料の配向性を安 化させることもできる。
 さらに、本態様においては有機半導体層を ート絶縁層上に熱転写する際の温度を上記 晶性有機半導体材料の液晶相温度とするこ により、上記有機半導体層の上記離型性基 からの離型性を向上させることができる。 たがって、本態様によれば有機半導体層を 精細なパターン状にゲート絶縁層上へ転写 ることも可能になる。
 このようなことから、本態様によれば有機 導体層を高精細なパターン状に転写するこ によって、高生産性でトランジスタ特性に れる有機半導体素子を製造することができ 。

 本態様の有機半導体素子の製造方法は、少 くとも上記有機半導体層転写工程を有する のであり、必要に応じて他の工程を有して よいものである。
 以下、本態様に用いられる各工程について 明する。

1.有機半導体層転写工程
 まず、本態様に用いられる有機半導体層転 工程について説明する。本工程は、離型性 有する離型性基板と、上記離型性基板上に 成され、液晶性有機半導体材料を含有する 機半導体層とを有する有機半導体層転写基 、および、基板と、上記基板上に形成され ゲート電極と、上記ゲート電極を覆うよう 形成され、表面上に液晶性有機半導体材料 配向させることが可能な配向性を備えるゲ ト絶縁層とを有する有機半導体素子形成用 板を用い、上記有機半導体層を上記ゲート 縁層上に、上記液晶性有機半導体材料の液 相温度で熱転写する工程である。
 以下、本態様に用いられる有機半導体層転 工程について詳細に説明する。

(1)有機半導体層転写基板
 最初に、本工程に用いられる有機半導体層 写基板について説明する。本工程に用いら る有機半導体層転写基板は、少なくとも離 性を有する離型性基板と、上記離型性基板 に形成され、液晶性有機半導体材料を含有 る有機半導体層と、を有するものである。

(a)有機半導体層
 上記有機半導体層について説明する。上記 機半導体層は液晶性有機半導体材料を含有 るものであり、本工程において後述する有 半導体素子形成用基板のゲート絶縁層上に 転写されるものである。

 上記有機半導体層に用いられる液晶性有機 導体材料としては、半導体特性を備え、所 の温度で液晶相を示す材料であれば特に限 されるものではなく、本態様によって製造 れる有機半導体素子の用途等に応じて、適 選択して用いることができる。なかでも本 様に用いられる液晶性有機半導体材料は、 晶相を示す液晶相温度が、450℃以下である とが好ましく、300℃以下であることがより ましく、200℃以下であることがさらに好ま い。
 ここで、上記液晶相温度とは、上記液晶性 機半導体材料が液晶相を発現する温度を意 するものである。このような液晶相温度は 例えば、示差走査熱量測定(DSC)による熱分 や、偏光顕微鏡によるテクスチャー観察等 よって測定することができる。

 本態様に用いられる液晶性有機半導体材 としては、高分子系液晶性有機半導体材料 、低分子系液晶性有機半導体材料とを挙げ ことができる。本態様においては、高分子 液晶性有機半導体材料と、低分子系液晶性 機半導体材料とのいずれであっても好適に いることができる。

 上記高分子系液晶性有機半導体材料とし は、例えば、ポリチオフェン誘導体、ポリ ェニレン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポ フェニレンビニレン誘導体、ポリチエニレ ビニレン誘導体、ポリアセチレン誘導体、 リジアセチレン誘導体、ポリトリフェニル ミン誘導体、トリフェニルアミンとフェニ ンビニレンとの共重合誘導体、チオフェン フェニレンとの共重合誘導体、チオフェン チエノチオフェンとの共重合誘導体、およ チオフェンとフルオレンとの共重合誘導体 を挙げることができる。

 一方、上記低分子系液晶性有機半導体材 としては、例えば、オリゴカルコゲノフェ 誘導体、オリゴフェニレン誘導体、カルコ ノフェンとフェニレンのコオリゴマー誘導 、テトラチエノアセン等のカルコゲノフェ の縮環化合物誘導体、カルコゲノフェンと ェニレンの縮環化合物誘導体、アントラセ 、テトラセン、ペンタセン、ピレン、トリ ェニレン、コロネン等の縮合多環炭化水素 導体、カルコゲノフェンと縮合多環炭化水 とのコオリゴマー誘導体、フタロシアニン 導体、ポルフィリン誘導体、テトラチオフ バレン誘導体、トリフェニルアミン誘導体 テトラシアノキノジメタン誘導体、ベンゾ ノン誘導体、チアゾロチアゾール誘導体、 よびフラーレン誘導体等を挙げることがで る。

 なお、本態様に用いられる液晶性有機半 体材料は1種類のみであってもよく、あるい は、2種類以上であってもよい。

 本態様に用いられる有機半導体層の厚み しては、上記液晶性有機半導体材料の種類 に応じて有機半導体層に所望の半導体特性 付与できる範囲であれば特に限定されない なかでも本態様に用いられる有機半導体層 厚みは1nm~1000nmであることが好ましく、1nm~50 0nmの範囲内であることがより好ましく、1nm~30 0nmの範囲内であることがさらに好ましい。

(b)離型性基板
 次に、上記離型性基板について説明する。 態様に用いられる離型性基板は、上述した 機半導体層に対する離型性を備えるもので る。
 ここで、本態様に用いられる離型性基板が 記「離型性」を備えるとは、上記離型性基 表面の上記有機半導体層に対する付着性が 後述する有機半導体素子形成用基板のゲー 絶縁層の有機半導体層に対する付着性より 小さいことを意味するものである。なかで 本発明に用いられる離型性基板は、上記ゲ ト絶縁層よりも表面エネルギーが低いもの あることが好ましい。これにより、上記離 性基板の有機半導体層に対する高い離型性 実現することができるからである。

 本態様における離型性基板として、上記ゲ ト絶縁層よりも表面エネルギーが低いもの 用いる場合、離型性基板の表面エネルギー 、ゲート絶縁層の表面エネルギーとの差は に限定されるものではなく、有機半導体層 用いられる液晶性有機半導体材料の種類や 晶相温度等に応じて適宜決定することがで るが、なかでも0.1(10 -3 N/m)以上であることが好ましく、0.5(10 -3 N/m)以上であることがより好ましく、1.0(10 -3 N/m)以上であることがさらに好ましい。表面 ネルギー差が上記範囲内であることにより 本発明の有機半導体素子の製造方法におい 、上記有機半導体層を上記ゲート絶縁層上 転写する際の転写性を向上させることがで 、本工程において有機半導体層をより高精 なパターン状に転写させることが可能にな からである。

 本態様に用いられる離型性基板の構成と ては、上述した離型性を実現できるような 成であれば特に限定されるものではなく、 記有機半導体層に用いられる液晶性有機半 体材料の種類等に応じて任意の構成を有す ものを用いることができる。本態様に用い れる離型性基板としては、例えば、離型性 備える材料からなる単一の基板からなる構 (第1の構成)、および、任意の基板と、当該 板上に形成され、離型性を備える材料から る離型性層とを有する構成(第2の構成)を挙 ることができる。本態様においては、これ のいずれの構成を有する離型性基板であっ も好適に用いることができる。

 このような、離型性基板の構成について を参照しながら説明する。図2は本態様に用 いられる離型性基板の一例を示す概略断面図 である。図2に例示するように、本態様に用 られる離型性基板11,11’は、離型性を備える 材料からなる単一の基板からなる構成を有す るものであってもよく(図2(a))、あるいは、任 意の基板11a上に離型性を備える材料からなる 離型性層11bが形成された構成を有するもので あってもよい(図2(b))。

 上記第1の構成を有する離型性基板として は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PT FE)等に代表されるフッ素化樹脂基板、ポリシ ロキサン等に代表されあるシリコーン樹脂基 板、又はクロロプレンゴム、二トリルゴム、 エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、スチレ ンゴム、イソプレンゴム、ブダジエンゴム等 に代表される弾性ゴム基板及びそれらの変性 品等からなる基板を挙げることができる。

 一方、上記第2の構成を有する離型性基板 は任意の基板上に離型性層が形成されたもの であるが、当該離型層に用いられる離型性材 料としては、例えば、ポリテトラフルオロエ チレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等 に代表されるフッ素化樹脂、ポリシロキサン 等に代表されるシリコーン樹脂、及びフッ素 系、シリコーン系添加材が入った樹脂等を挙 げることができる。

 上記第2の構成に用いられる任意の基板と しては、上記離型性層を支持できるものであ れば特に限定されるものではない。このよう な基板としては、例えば、シリコーン系樹脂 基板、フッ素系樹脂基板、クロロプレンゴム 、二トリルゴム、エチレンプロピレンゴム、 天然ゴム、スチレンゴム、イソプレンゴム、 ブダジエンゴム等に代表されれる弾性ゴム基 板、又は、ポリエチレンテレフタレート(PET) ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエー ルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリ エーテルエーテルケトン、ポリフェニルスル フィド、ポリアクリレート、ポリイミド、ポ リカーボネート(PC)、セルローストリアセテ ト(TAC)、セルロースアセテートプロピオネー ト(CAP)等からなる基板を挙げることができる 更に無機材料からなる基板であってもよい

(c)その他の構成
 本工程に用いられる有機半導体層転写基板 少なくとも上記離型性基板と、有機半導体 とを有するものであるが、必要に応じて他 構成を有してもよい。このような他の構成 しては、例えば、上記離型性基板と有機半 体層との間に形成されるパッシベーション や、上記有機半導体層上に接するように形 されるソース電極およびドレイン電極等を げることができる。

 本工程に用いられる有機半導体層転写基板 、上記パッシベーション層あるいは上記ソ ス電極およびドレイン電極が形成されてい 場合について図を参照しながら説明する。 3は本工程に用いられる有機半導体層転写基 板に、上記ソース電極およびドレイン電極が 形成されている場合の一例を示す概略断面図 である。図3(a)に例示するように、本工程に いられる有機半導体層転写基板10は、上記離 型性基板11と上記有機半導体層12との間に、 記有機半導体層12に接するようにソース電極 13およびドレイン電極14が形成されたもので ってもよい。
 また、この場合においては、上記ソース電 13およびドレイン電極14と上記離型性基板11 の間にパッシベーション層17が形成されて てもよい(図3(b))。
 さらに、図4は、本工程に用いられる有機半 導体層転写基板に、上記ソース電極およびド レイン電極が形成されている場合の他の例を 示す概略断面図である。図4(a)に例示するよ に、本工程に用いられる有機半導体層転写 板は、上記有機半導体層12上に接するように ソース電極13およびドレイン電極14が形成さ たものであってもよい。また、この場合に いては、上記有機半導体層12と上記離型性基 板11との間にさらにパッシベーション層17が 成されていてもよい(図4(b))。

 上記ソース電極およびドレイン電極の構 材料としては、所望の導電性を有する導電 材料であれば特に限定されるものではない このような導電性材料としては、例えば、A g、Au、Ta、Ti、Al、Zr、Cr、Nb、Hf、Mo、Mo-Ta合金 、ITO、IZO等の無機材料、および、PEDOT/PSS等の 導電性を有する有機材料を挙げることができ る。

 一方、上記パッシベーション層を構成す 材料としては、本態様によって製造される 機半導体素子において、有機半導体層が空 中に含有される水分等に曝露されることを 望の程度に防止できるものであれば特に限 されるものではない。このような材料とし は、例えば、アクリル系樹脂、フェノール 樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、カ ド系樹脂、ビニル系樹脂、イミド系樹脂、 ボラック系樹脂等の樹脂材料を挙げること できる。

(2)有機半導体素子形成用基板
 次に、本態様に用いられる有機半導体素子 成用基板について説明する。本態様に用い れる有機半導体素子形成用基板は、少なく も基板と、上記基板上に形成されたゲート 極と、上記ゲート電極を覆うように形成さ 、表面上に液晶性有機半導体材料を配向さ ることが可能な配向性を備えるゲート絶縁 とを有するものである。
 以下、このような有機半導体素子形成用基 について詳細に説明する。

(a)基板
 まず、上記基板について説明する。本態様 用いられる基板は後述するゲート電極、お びゲート絶縁層を支持するものである。

 本態様に用いられる基板は、本態様によ 製造される有機半導体素子の用途等に応じ 任意の基板を適宜選択して用いることがで る。このような基板としては、ガラス基板 の可撓性を有さないリジット基板であって よく、または、プラスチック樹脂からなる ィルム等の可撓性を有するフレキシブル基 であってもよい。本態様においては、この うなリジット基板およびフレキシブル基板 いずれであっても好適に用いられるが、な でもフレキシブル基板を用いることが好ま い。このようなフレキシブル基板を用いる とにより、本態様の有機半導体素子の製造 法をRoll to Rollプロセスにより実施するこ ができるため、より高い生産性で有機半導 素子を製造することが可能になるからであ 。

 ここで、上記プラスチック樹脂としては 例えば、PET、PEN、PES、PI、PEEK、PC、PPSおよ PEI等を挙げることができる。

 また、本態様に用いられる基板は単一層 らなるものであってもよく、または、複数 層が積層された構成を有するものであって よい。上記複数の層が積層された構成を有 る基板としては、例えば、上記プラスチッ 樹脂からなる基材上に、金属材料からなる リア層が積層された構成を有するものを例 することができる。ここで、上記プラスチ ク樹脂からなる基板は、本態様によって製 される有機半導体素子を可撓性を有するフ キシブルなものにできるという利点を有す 反面、表面に損傷を受けやすいという欠点 有することが指摘されている。しかしなが 、上記バリア層が積層された基板を用いる とにより、上記プラスチック樹脂からなる 材を用いる場合であっても、上記のような 点を解消することができるという利点があ 。

 本態様に用いられる基板の厚みは、通常、1 mm以下であることが好ましく、なかでも1μm~70 0μmの範囲内であることが好ましい。
 なお、本態様に用いられる基板が複数の層 積層された構成を有するものである場合、 記厚みは、各層の厚みの総和を意味するも とする。

(b)ゲート電極
 次に、上記ゲート電極について説明する。 態様に用いられるゲート電極は、上記基板 に形成されたものである。本態様に用いら るゲート電極としては、所望の導電性を備 る材料からなるものであれば特に限定され ものではない。本態様においては、一般的 有機トランジスタに用いられる金属材料を いることができ、このような金属材料の例 しては、例えば、Ag、Au、Ta、Ti、Al、Zr、Cr Nb、Hf、Mo、Mo-Ta合金、ITO、IZO等の無機材料、 および、PEDOT/PSS等の導電性を有する有機材料 を挙げることができる。

(c)ゲート絶縁層
 次に、上記ゲート絶縁層について説明する 本態様に用いられるゲート絶縁層は、上記 ート電極を覆うように形成され、ゲート電 と他の層とを絶縁する機能を有するもので る。また、本態様に用いられるゲート絶縁 は、表面上に液晶性有機半導体材料を配向 せることが可能な配向性を備えるものであ 。すなわち、本態様の有機半導体素子の製 方法は、上述した有機半導体層転写基板の 機半導体層を、有機半導体素子形成用基板 ゲート絶縁層上に熱転写する有機半導体層 写工程を有するものであり、熱転写温度を 記有機半導体層に含まれる液晶性有機半導 材料の液晶相温度とすることを特徴とする のであるが、本態様に用いられるゲート絶 層は、ゲート絶縁層上に熱転写された後の 機半導体層において、上記液晶性有機半導 材料を規則的に配向させる機能を有するも である。このように、本態様においてはゲ ト絶縁層が有機半導体素子形成用基板上に 成されていることにより、有機半導体層を 転写する際に液晶性有機半導体材料を配向 せることができるため、熱転写時に液晶性 機半導体材料の配向性が損なわれるという とを懸念する必要が無なくなる。また、ゲ ト絶縁層が有機半導体素子形成用基板上に 成されていることにより、本態様により製 される有機半導体素子は、ゲート絶縁層上 有機半導体層が積層された構成を有するこ になるため、液晶性有機半導体材料の配向 定性に優れたものなる。

 本態様に用いられるゲート絶縁層の態様と ては、所望の配向性を備えることができる 様であれば特に限定されるものではなく、 態様の有機半導体素子の製造方法によって 造される有機半導体素子の用途等に応じて 宜選択して用いることができるものである
 ここで、本態様に用いられるゲート絶縁層 備える配向性は、上記液晶性有機半導体材 を配向させることができるものであれば特 限定されるものではなく、上記液晶性有機 導体材料の種類に応じて適宜選択して用い ことができる。このような配向性としては 上記液晶性有機半導体材料を、ゲート絶縁 上においてゲート絶縁層の表面に対して平 方向に配向させる平行配向性であってもよ 、あるいは上記液晶性有機半導体材料をゲ ト絶縁層上においてゲート絶縁層の表面に して垂直方向に配向させる垂直配向性であ てもよい。本態様に用いられるゲート絶縁 は、平行配向性あるいは垂直配向性のいず の配向性を備えるものであってもよいが、 かでも垂直配向性を備えることが好ましい 上記ゲート絶縁層として垂直配向膜を用い ことにより、ゲート絶縁層上に熱転写され 有機半導体層の面内方向の移動度を向上さ ることができ、その結果として本態様によ 製造される有機半導体素子のトランジスタ 能を向上させることができるからである。

 本態様に用いられるゲート絶縁層の態様と ては、例えば、ゲート絶縁層を構成する材 として上記配向性を備えるものが用いられ 態様(第1態様のゲート絶縁層)、絶縁性を有 る絶縁性機能材料からなるゲート絶縁層が 成された後、表面が上記配向性を備えるよ に配向処理された態様(第2態様のゲート絶 層)、および、ゲート電極上に形成され、絶 性を有する絶縁性機能材料からなる絶縁層 、上記絶縁層上に形成され、液晶性有機半 体材料を配向させることが可能な配向層と 積層された態様(第3態様のゲート絶縁層)等 挙げることができる。本態様においてはこ らのいずれの態様のゲート絶縁層であって 好適に用いることができる。
 以下、これらの態様のゲート絶縁層につい 順に説明する。

(第1態様のゲート絶縁層)
 まず、上記第1態様のゲート絶縁層について 説明する。本態様のゲート絶縁層は、ゲート 絶縁層を構成する材料として上記配向性を備 えるものが用いられたものである。本態様に 用いられるゲート絶縁層を構成する材料とし ては、上記配向性および所望の絶縁性を備え るものであれば特に限定されるものではない 。このような材料としては、例えば、ポリイ ミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、 ポリビニルフェノール、ポリシロキサン、ポ リエステル、ナイロン、及びこれらの誘導体 等を挙げることができる。本態様においては これらのいずれの材料であっても好適に用い ることができる。

(第2態様のゲート絶縁層)
 次に、上記第2態様のゲート絶縁層について 説明する。本態様のゲート絶縁層は、絶縁性 を有する絶縁性機能材料からなるゲート絶縁 層が形成された後、表面が上記配向性を備え るように配向処理されたものである。
 本態様に用いられる絶縁性機能材料として 、ゲート絶縁層に所望の絶縁性を付与する とができるものであれば特に限定されるも ではない。このような絶縁性樹脂材料とし は、例えば、アクリル系樹脂、フェノール 樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、カ ド系樹脂、ビニル系樹脂、イミド系樹脂、 ボラック系樹脂等を挙げることができる。

 本態様において、ゲート絶縁層の表面を上 配向性を備えるように配向処理する方法と ては、上記液晶性有機半導体材料をゲート 縁層上に所望の形態に配向させることがで る処理方法であれば特に限定されるもので ない。このような処理方法としては、例え 、表面を物理的に修飾する方法や化学的修 する方法を挙げることができる。
 上記物理的に修飾する方法としては、例え 、オゾンUVやO 2 プラズマによる処理を挙げることができる。
 一方、上記化学的に修飾する方法としては 例えば、シランカップリング剤等の表面処 剤による処理を挙げることができる。ここ 、上記表面処理剤としては、アルキルクロ シラン類、アルキルアルコキシシラン類、 ッ素化アルキルクロロシラン類、フッ素化 ルキルアルコキシシラン類、ヘキサメチル シラザン等のシリルアミン化合物等が挙げ れる。なお、当該表面処理は、例えば、上 表面処理剤の溶液や気体にゲート絶縁層を 触させ、表面処理剤をゲート絶縁層の表面 吸着させることで行うことができる。表面 理前には、絶縁層の表面処理を行う面を、 ゾンUVやO 2 プラズマで処理しておいてもよい。

(第3態様のゲート絶縁層)
 次に、上記第3態様のゲート絶縁層について 説明する。本態様のゲート絶縁層は、ゲート 電極上に形成され、絶縁性を有する絶縁性機 能材料からなる絶縁層と、上記絶縁層上に形 成され、液晶性有機半導体材料を配向させる ことが可能な配向層とが積層されたものであ る。
 本態様に用いられる絶縁性機能材料として 、本態様に用いられる絶縁性機能材料とし は、ゲート絶縁層に所望の絶縁性を付与す ことができるものであれば特に限定される のではない。このような絶縁性樹脂材料と ては、例えば、アクリル系樹脂、フェノー 系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、 ルド系樹脂、ビニル系樹脂、イミド系樹脂 ノボラック系樹脂等を挙げることができる また、このような絶縁性機能材料によって 成される上記絶縁層の厚みは、0.01μm~5μmの 囲内であることが好ましく、特に0.01μm~3μm 範囲内であることが好ましく、さらに0.01μm ~1μmの範囲内であることが好ましい。

 次に、本態様に用いられる配向層について 明する。本態様に用いられる配向層は、上 した有機半導体層転写基板の有機半導体層 含有される液晶性有機半導体材料を配向さ る機能を有するものである。
 以下、このような配向層について説明する

 本態様に用いられる配向層は、上記液晶 有機半導体材料を配向させることができる のであれば特に限定されるものではなく、 記液晶性有機半導体材料の種類に応じて適 選択して用いることができる。このような 向層としては、上記液晶性有機半導体材料 、配向層上において配向層の表面に対して 行方向に配向させる平行配向膜と、上記液 性有機半導体材料を配向層上において配向 の表面に対して垂直方向に配向させる垂直 向膜とを挙げることができる。

 上記平行配向膜としては、液晶性有機半導 材料を所定の方向に配向させることができ ものであれば特に限定されるものではない このような並行配向膜としては、例えば、 ビング処理を施すことによりラビング方向 液晶性有機半導体材料を配向させる機能を 与することができるラビング膜や、光反応 材料が用いられ、偏光が照射されることに り一定の方向に液晶性有機半導体材料を配 させる機能を付与することができる光配向 等を挙げることができる。
 上記ラビング膜としては、例えば、ポリイ ド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、 リビニルフェノール、ポリエステル、ナイ ン等からなる膜を挙げることができる。
 また、上記光配向膜としては、例えば、ポ イミド、ポリアミド、ポリビニルシンナメ ト等からなる膜を挙げることができる。

 一方、上記垂直配向膜としては、上記液 性有機半導体材料を配向層の表面に対して 直方向に配向させることができるものであ ば特に限定されるものではない。このよう 垂直配向膜としては、例えば、ポリイミド フッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマー からなる膜を挙げることができる。

 本態様に用いられる配向層としては、上 平行配向膜または上記垂直配向膜のいずれ あっても好適に用いることができるが、な でも垂直配向膜を用いることが好ましい。 記配向層として垂直配向膜を用いることに り、配向層上に熱転写された有機半導体層 面内方向の移動度を向上させることができ その結果として本態様により製造される有 半導体素子のトランジスタ性能を向上させ ことができるからである。

 本態様に用いられる配向層の厚みは、配 層として用いられる配向膜の種類等に応じ 、所望の配向機能を付与できる範囲内であ ば特に限定されるものではない。なかでも 態様に用いられる配向層の厚みは、1nm~3μm 範囲内であることが好ましく、1nm~1μmの範囲 内であることがより好ましく、1nm~0.5μmの範 内であることがさらに好ましい。

(d)その他の構成
 本工程に用いられる有機半導体素子形成用 板は、少なくとも上記基板、ゲート電極、 よびゲート絶縁層を有するものであるが、 要に応じて他の構成を有するものであって よい。本工程に用いられる他の構成として 、例えば、上記ゲート絶縁層上に接するよ に形成されたソース電極およびドレイン電 を挙げることができる。

 本工程に用いられる有機半導体素子形成 基板にソース電極およびドレイン電極が形 されている場合について図を参照しながら 明する。図5は、本工程に用いられる有機半 導体素子形成用基板にソース電極およびドレ イン電極が形成されている場合の一例を示す 概略断面図である。図5に例示するように、 工程に用いられる有機半導体素子用基板20は 、ゲート絶縁層23上に接するようにソース電 24およびドレイン電極25が形成されたもので あってもよい。

 なお、上記ソース電極およびドレイン電 については、有機半導体転写基板に用いら るものと同様であるため、ここでの説明は 略する。

(3)有機半導体層の熱転写方法
 次に、本工程において有機半導体層転写基 から有機半導体素子形成用基板のゲート絶 層上へ有機半導体層を熱転写する方法につ て説明する。本工程において有機半導体層 ゲート絶縁層上へ熱転写する方法は、熱転 温度を上記有機半導体層に含まれる液晶性 機半導体材料の液晶相温度とすることを特 とするものである。このように、本工程に いて有機半導体層を熱転写する際の転写温 を上記液晶性有機半導体材料の液晶相温度 することにより、有機半導体層を転写する に液晶性有機半導体材料を配向させること できるとともに、有機半導体層の離型性基 からの転写性を向上させることができる。

 本工程において有機半導体層をゲート絶縁 上へ熱転写する方法は、次の3つの工程の分 けることができる。
 すなわち、本工程において有機半導体層を ート絶縁層上へ熱転写する方法は、上記有 半導体層と上記ゲート絶縁層とが接するよ に上記有機半導体層転写基板と、上記有機 導体素子形成用基板とを配置する基板配置 程と、上記有機半導体層を液晶性有機半導 材料の液晶相温度に加熱することにより、 記有機半導体層を上記ゲート絶縁層上へ転 する熱転写工程と、上記有機半導体層転写 板から離型性基板を剥離する離型性基板剥 工程に分けることができる。

 このような、本工程における熱転写方法 ついて図を参照しながら説明する。図6は本 工程において有機半導体層を転写する方法の 一例を示す概略図である。図6に例示するよ に、本工程において有機半導体層を熱転写 る方法は、上記有機半導体層転写基板と、 記有機半導体素子形成用基板とを、上記有 半導体層と上記ゲート絶縁層とが接するよ に配置する基板配置工程と(図6(a))、上記有 半導体層を液晶性有機半導体材料の液晶相 度に加熱することにより、上記有機半導体 を上記ゲート絶縁層上へ転写する熱転写工 と(図6(b))、上記有機半導体層転写基板から 型性基板を剥離する離型性基板剥離工程と( 6(c))に分けることができる。

 ここで、本工程に用いられる熱転写方法 、上記熱転写工程において上記有機半導体 を上記液晶性有機半導体材料の液晶相温度 加熱することを特徴とするものであるが、 該液晶相温度については、上記「(1)有機半 体層転写基板」の項において説明したもの 同様であるため、ここでの説明は省略する

 上記熱転写工程において、上記有機半導 層を熱転写する温度としては、上記液晶相 度に該当する温度であれば特に限定される のではなく、具体的な熱転写温度は液晶性 機半導体材料の種類等に応じて適宜決定す ことができるものである。

 本工程において上記有機半導体層を上記 ート絶縁層上に熱転写する態様としては、 態様により製造される有機半導体素子に求 られる性能等に応じて、任意の態様とする とができる。このような態様としては、有 半導体層転写基板上に形成された有機半導 層の全体を転写する態様、上記有機半導体 の一部のみを転写する態様、さらには上記 機半導体層をパターン状に転写する態様等 挙げることができる。

 これらの有機半導体層の熱転写の態様に いて図を参照しながら説明する。図7は本態 様において、有機半導体層をゲート絶縁層上 に熱転写する態様の一例を示す概略図である 。図7に例示するように、本工程において上 有機半導体層を上記ゲート絶縁層上に熱転 する態様としては、有機半導体層転写基板 に形成された有機半導体層の全体を転写す 態様(図7(a))、上記有機半導体層の一部のみ 転写する態様(図7(b))、さらには上記有機半 体層をパターン状に転写する態様(図7(c))等 挙げることができる。

 本工程においては、これらのいずれの態 であっても好適に用いることができるが、 かでも上記有機半導体層をゲート絶縁層上 パターン状に転写する態様を用いることが ましい。このような態様を用いることによ 、本態様によって製造される有機半導体素 の構成を、基板上に複数の有機トランジス が配置されたものにできることから、本態 よって製造される有機半導体素子を産業上 汎用性に優れたものにできるからである。

 上記有機半導体層を上記ゲート絶縁層上 パターン状に熱転写する方法としては、所 のパターン状に有機半導体層を熱転写でき 方法であれば特に限定されるものではない このような方法としては、例えば、有機半 体層を転写する際に上記有機半導体層をパ ーン状に加熱する方法、上記有機半導体層 写基板において上記有機半導体層を凹凸の ターン状に形成し、凸部として形成された 位のみを熱転写する方法、あるいはゲート 縁層を凹凸のパターン状に形成し、凸部と て形成された部位のみに有機半導体層を熱 写する方法等を挙げることができる。

 これらの熱転写方法について図を参照し がら説明する。図8は本工程において有機半 導体層をパターン状に熱転写する方法の一例 を示す概略図である。図8に例示するように 本工程において、有機半導体層をパターン に転写する方法としては、例えば、上記基 配置工程において上記有機半導体層転写基 と有機半導体素子形成用基板とを配置した 、上記有機半導体層をパターン状に加熱す 方法(図8(a))、上記有機半導体層転写基板に いて、上記有機半導体層を凹凸のパターン に形成し、凸部として形成された部位のみ 熱転写する方法(図8(b))、あるいはゲート絶 層を凹凸のパターン状に形成し、凸部とし 形成された部位のみに有機半導体層を熱転 する方法(図8(c))等を挙げることができる。

 本工程においては上記のいずれの方法で っても好適に用いることができるが、なか も上記有機半導体層転写基板と有機半導体 子形成用基板とを配置した後、上記有機半 体層をパターン状に加熱する方法を用いる とが好ましい。このような方法を用いるこ により、上記有機半導体層を高精細なパタ ン状に熱転写することが容易だからである

2.その他の工程
 本態様の有機半導体素子の製造方法は、少 くとも上記有機半導体層転写工程を有する のであるが、本態様においては必要に応じ 他の工程が用いられてもよい。本態様に用 られる他の工程としては、本態様により製 される有機半導体素子の用途等に応じて、 望の機能を有する構成を形成できる工程を 宜選択して用いることができる。このよう 方法としては、例えば、ソース電極および レイン電極を形成するソース・ドレイン電 形成工程や、ゲート絶縁層上に熱転写され 有機半導体層上にパッシベーション層を形 するパッシベーション層形成工程等を挙げ ことができる。
 ここで、上記ソース・ドレイン電極形成工 は、上記有機半導体層転写工程の前に当該 機半導体層転写工程に用いられる有機半導 素子形成用基板のゲート絶縁層上にソース 極およびドレイン電極を形成する態様で実 されてもよく、あるいは、上記有機半導体 転写工程後に、ゲート絶縁層上に熱転写さ た有機半導体層上にソース電極およびドレ ン電極を形成する態様で実施されてもよい

ソース・ドレイン電極形成工程においてソ ース電極およびドレイン電極を形成する方法 としては、例えば、Au、Ag等の無機材料、お び、PEDOT/PSS等の導電性を有する有機材料を 着する方法や、塗布法、転写法等が挙げら る。

 上記パッシベーション層形成工程におい 、パッシベーション層を形成する方法とし は、所望の保護機能を備えるパッシベーシ ン層を形成できる方法であれば特に限定さ るものではない。なかでも本態様において 、樹脂材料を溶媒に溶解したパッシベーシ ン層形成用塗工液を用い、これを上記有機 導体層上に塗工する方法が好適に用いられ 。このような方法としては、例えば、印刷 を用い、上記有機半導体層上に上記パッシ ーション層形成用塗工液をパターン状に印 する方法や、上記パッシベーション層形成 塗工液を上記有機半導体層上の全面に塗工 ることにより、パターニングされていない ッシベーション層を形成する方法等を挙げ ことができる。本工程においては上記のい れの方法であっても好適に用いることがで る。

B.第2態様の有機半導体素子の製造方法。
 次に、本発明の第2態様の有機半導体素子の 製造方法について説明する。本態様の有機半 導体素子の製造方法は、基板上にトップゲー ト型の有機トランジスタが配置された構成を 有する有機半導体素子を製造するものである 。

 すなわち、本態様の有機半導体素子の製 方法は、離型性を有する離型性基板と、上 離型性基板上に形成され、液晶性有機半導 材料を含有する有機半導体層と、を有する 機半導体層転写基板、および、表面上に液 性有機半導体材料を配向させることが可能 配向性を備える有機半導体素子形成用基板 用い、上記有機半導体層を上記有機半導体 子形成用基板上に、上記液晶性有機半導体 料の液晶相温度で熱転写する有機半導体層 写工程を有することを特徴とするものであ 。

 このような本態様の有機半導体素子の製造 法について図を参照しながら説明する。図9 は本態様の有機半導体素子の製造方法の一例 を示す概略図である。図9に例示するように 本態様の有機半導体素子の製造方法は、離 性を有する離型性基板11と、上記離型性基板 11上に形成され、液晶性有機半導体材料を含 する有機半導体層12と、を有する有機半導 層転写基板10、および、表面上に液晶性有機 半導体材料を配向させることが可能な配向性 を備える有機半導体素子形成用基板20を用い 上記有機半導体層12を上記有機半導体素子 成用基板20上に熱転写する有機半導体層転写 工程を有するものである。
 このような例において本態様の有機半導体 子の製造方法は、有機半導体層転写工程に いて有機半導体層12を上記有機半導体素子 成用基板20上に熱転写する際の温度を、上記 液晶性有機半導体材料の液晶相温度とするこ とを特徴とするものである。

 本態様によれば、上記有機半導体層を構成 る材料として、規則的に配向させることが 能な液晶性有機半導体材料が用いられてお 、かつ、有機半導体素子形成用基板上に上 有機半導体層を熱転写する有機半導体層転 工程において、熱転写時の温度が上記液晶 有機半導体材料の液晶相温度であることに り、有機半導体層を熱転写する際に、上記 晶性有機半導体材料を液晶相に転移させる とができ、結果として転写された後の有機 導体層において上記液晶性有機半導体材料 規則的に配向させることができる。
 また、転写された有機半導体層は配向性を する有機半導体素子形成用基板上に配置さ ることになるため、転写された後の有機半 体層における液晶性有機半導体材料の配向 を安定化させることもできる。
 さらに、本態様においては有機半導体層を 機半導体素子形成用基板上に熱転写する際 温度を上記液晶性有機半導体材料の液晶相 度とすることにより、上記有機半導体層の 記離型性基板からの離型性を向上させるこ ができる。したがって、本態様によれば有 半導体層を高精細なパターン状に有機半導 素子形成用基板上へ転写することも可能に る。
 このようなことから、本態様によれば有機 導体層を高精細なパターン状に転写するこ によって、高生産性でトランジスタ特性に れる有機半導体素子を製造することができ 。

 本態様の有機半導体素子の製造方法は、少 くとも上記有機半導体層転写工程を有する のであり、必要に応じて他の工程を有して よいものである。
 以下、本態様に用いられる各工程について 明する。

1.有機半導体層転写工程
 まず、本態様に用いられる有機半導体層転 工程について説明する。本工程は、離型性 有する離型性基板と、上記離型性基板上に 成され、液晶性有機半導体材料を含有する 機半導体層と、を有する有機半導体層転写 板、および、表面上に液晶性有機半導体材 を配向させることが可能な配向性を備える 機半導体素子形成用基板を用い、上記有機 導体層を上記有機半導体素子形成用基板上 、上記液晶性有機半導体材料の液晶相温度 転写する工程である。
 以下、本態様に用いられる有機半導体層転 工程について詳細に説明する。

(1)有機半導体層転写基板
 最初に、本工程に用いられる有機半導体層 写基板について説明する。本工程に用いら る有機半導体層転写基板は、少なくとも離 性を有する離型性基板と、上記離型性基板 に形成され、液晶性有機半導体材料を含有 る有機半導体層と、を有するものである。

(a)有機半導体層
 上記有機半導体層について説明する。上記 機半導体層は液晶性有機半導体材料を含有 るものであり、本工程において後述する有 半導体素子形成用基板の有機半導体素子形 用基板上に熱転写されるものである。
 ここで、本態様に用いられる有機半導体層 ついては、上記「A.第1態様の有機半導体素 の製造方法」の項において説明したものと 様であるため、ここでの説明は省略する。

(b)離型性基板
 次に、上記離型性基板について説明する。 態様に用いられる離型性基板は、上述した 機半導体に対する離型性を備えるものであ 。
 ここで、本態様に用いられる離型性基板に いても、上記「A.第1態様の有機半導体素子 製造方法」の項において説明したものと同 であるため、ここでの説明は省略する。

(c)その他の構成
 本工程に用いられる有機半導体層転写基板 少なくとも上記離型性基板と、有機半導体 とを有するものであるが、必要に応じて他 構成を有してもよい。このような他の構成 しては、例えば、上記有機半導体層に接す ように形成されたソース電極およびドレイ 電極、上記有機半導体層と上記離型性基板 の間に形成されるゲート絶縁層、ゲート電 、およびパッシベーション層等を挙げるこ ができる。

 本工程に用いられる有機半導体層転写基 がこのような他の構成を有する場合につい 図を参照しながら説明する。図10は本工程 用いられる有機半導体層転写基板にソース 極およびドレイン電極が形成されている場 の一例を示す概略断面図である。図10(a)に例 示するように、本工程に用いられる有機半導 体層転写基板10は、有機半導体層12上に接す ようにソース電極13およびドレイン電極14が 成されたものであってもよい。また、この うな場合においては、上記有機半導体層12 上記離型性基板11との間にゲート絶縁層15が 成されていてもよく(図10(b)、さらに上記ゲ ト絶縁層15と上記離型性基板11との間にゲー ト電極16が形成されていてもよく(図10(c))、さ らに上記ゲート電極16と上記離型性基板11と 間にパッシベーション層17が形成されていて もよい(図10(d))。

 また、図11は本工程に用いられる有機半 体層転写基板にソース電極およびドレイン 極が形成されている場合の他の例を示す概 断面図である。図11(a)に例示するように、本 工程に用いられる有機半導体層転写基板10は 離型性基板11と、上記有機半導体層12との間 に、上記有機半導体層12に接するようにソー 電極13およびドレイン電極14が形成されたも のであってもよい。このような場合において は、上記ソース電極13およびドレイン電極14 上記離型性基板11との間にさらにゲート絶縁 層15が形成されていてもよく(図11(b))、さらに 上記ゲート絶縁層15と上記離型性基板11との にゲート電極16が形成されていてもよく(図11 (c))、さらに上記ゲート電極16と上記離型性基 板11との間にパッシベーション層17が形成さ ていてもよい(図11(d))。

 なお、上記ソース電極、ドレイン電極、 ート電極、ゲート絶縁層およびパッシベー ョン層については、上記「A.第1態様の有機 導体素子の製造方法」の項において説明し ものと同様であるため、ここでの説明は省 する。

(2)有機半導体素子形成用基板
 次に、本態様に用いられる有機半導体素子 成用基板について説明する。本態様に用い れる有機半導体素子形成用基板は、表面上 液晶性有機半導体材料を配向させることが 能な配向性を備えるものである。すなわち 本態様の有機半導体素子の製造方法は、上 した有機半導体層転写基板の有機半導体層 、有機半導体素子形成用基板上に熱転写す 有機半導体層転写工程を有するものであり 熱転写温度を上記有機半導体層に含まれる 晶性有機半導体材料の液晶相温度とするこ を特徴とするものであるが、本態様に用い れる有機半導体素子形成用基板は、有機半 体素子形成用基板上に熱転写された後の有 半導体層において、上記液晶性有機半導体 料を規則的に配向させる機能を有するもの あめ、液晶性有機半導体材料の配向安定性 優れたものになる。

 本態様に用いられる有機半導体素子形成用 板の態様としては、所望の配向性を備える とができる態様であれば特に限定されるも ではなく、本態様の有機半導体素子の製造 法によって製造される有機半導体素子の用 等に応じて適宜選択して用いることができ ものである。
 ここで、本態様に用いられる有機半導体素 形成用基板が備える配向性は、上記液晶性 機半導体材料を配向させることができるも であれば特に限定されるものではなく、上 液晶性有機半導体材料の種類に応じて適宜 択して用いることができる。このような配 性としては、上記液晶性有機半導体材料を 有機半導体素子形成用基板上において有機 導体素子形成用基板の表面に対して平行方 に配向させる平行配向性であってもよく、 るいは上記液晶性有機半導体材料を有機半 体素子形成用基板上において有機半導体素 形成用基板の表面に対して垂直方向に配向 せる垂直配向性であってもよい。本態様に いられる有機半導体素子形成用基板は、平 配向性あるいは垂直配向性のいずれの配向 を備えるものであってもよいが、なかでも 直配向性を備えることが好ましい。上記有 半導体素子形成用基板として垂直配向膜を いることにより、有機半導体素子形成用基 上に熱転写された有機半導体層の面内方向 移動度を向上させることができ、その結果 して本態様により製造される有機半導体素 のトランジスタ性能を向上させることがで るからである。

 本態様に用いられる有機半導体素子形成用 板の態様としては、例えば、有機半導体素 形成用基板を構成する材料として上記配向 を備えるものが用いられた態様(第1態様の 機半導体素子形成用基板)、任意の基板を用 、当該基板の表面に配向性を付与する配向 理がされた態様(第2態様の有機半導体素子 成用基板)、および、任意の基板と、上記基 上に形成され、液晶性有機半導体材料を配 させることが可能な配向層とが積層された 様(第3態様の有機半導体素子形成用基板)等 挙げることができる。本態様においてはこ らのいずれの態様の有機半導体素子形成用 板であっても好適に用いることができる。
 以下、これらの態様の有機半導体素子形成 基板について順に説明する。

(第1態様の有機半導体素子形成用基板)
 まず、上記第1態様の有機半導体素子形成用 基板について説明する。本態様の有機半導体 素子形成用基板は有機半導体素子形成用基板 を構成する材料として上記配向性を備えるも のが用いられたものである。本態様に用いら れる有機半導体素子形成用基板を構成する材 料としては、上記配向性を備えるものであれ ば特に限定されるものではない。このような 材料としては、例えば、PET、PEN、PES、PI、PEEK 、PC、PPSおよびPEI等を挙げることができる。 態様においてはこれらのいずれの材料であ ても好適に用いることができる。

(第2態様の有機半導体素子形成用基板)
 次に、上記第2態様の有機半導体素子形成用 基板について説明する。本態様の有機半導体 素子形成用基板は、任意の基板を用い、当該 基板の表面に配向性を付与する配向処理がさ れた態様のものである。

 本態様に用いられる基板としては、所望 配向性を付与できるように配向処理を行う とができるものであれば特に限定されるも ではない。このような基板としては、たと ば、上記「A.第1態様の有機半導体素子の製 方法」の項に記載したものの中から適宜選 して用いることができる。

 本態様において、上記基板の表面を上記配 性を備えるように配向処理する方法として 、上記液晶性有機半導体材料を有機半導体 子形成用基板上に所望の形態に配向させる とができる処理方法であれば特に限定され ものではない。このような処理方法として 、例えば、表面を物理的に修飾する方法や 学的修飾する方法を挙げることができる。
 上記物理的に修飾する方法としては、例え 、オゾンUVやO 2 プラズマによる処理を挙げることができる。
 一方、上記化学的に修飾する方法としては 例えば、シランカップリング剤等の表面処 剤による処理を挙げることができる。ここ 、上記表面処理剤としては、アルキルクロ シラン類、アルキルアルコキシシラン類、 ッ素化アルキルクロロシラン類、フッ素化 ルキルアルコキシシラン類、ヘキサメチル シラザン等のシリルアミン化合物等が挙げ れる。なお、当該表面処理は、例えば、上 表面処理剤の溶液や気体に有機半導体素子 成用基板を接触させ、表面処理剤を有機半 体素子形成用基板の表面に吸着させること 行うことができる。表面処理前には、有機 導体素子形成用基板の表面処理を行う面を オゾンUVやO 2 プラズマで処理しておいてもよい。

(第3態様の有機半導体素子形成用基板)
 次に、上記第3態様の有機半導体素子形成用 基板について説明する。本態様の有機半導体 素子形成用基板は、任意の基板と、上記基板 上に形成され、液晶性有機半導体材料を配向 させることが可能な配向層とが積層されたも のである。

(a)基板
 まず、上記基板について説明する。本態様 用いられる基板は配向層等を支持するもの ある。
 ここで、本態様に用いられる基板について 、上記「A.第1態様の有機半導体素子の製造 法」の項において説明したものと同様であ ため、ここでの説明は省略する。

(b)配向層
 次に、本態様に用いられる配向層について 明する。本態様に用いられる配向層は、上 した有機半導体層転写基板の有機半導体層 含有される液晶性有機半導体材料を配向さ る機能を有するものである。
 ここで、本態様に用いられる配向層につい も、上記「A.第1態様の有機半導体素子の製 方法」の項において説明したものと同様で るため、ここでの説明は省略する。

(c)その他の構成
 本工程に用いられる有機半導体素子形成用 板は、必要に応じて他の構成を有するもの あってもよい。
 このような他の構成としては、例えば、ソ ス電極およびドレイン電極を挙げることが きる。

 本工程に用いられる有機半導体素子形成 基板にソース電極およびドレイン電極が形 されている場合について図を参照しながら 明する。図12は本工程に用いられる有機半 体素子用基板にソース電極およびドレイン 極が形成されている場合の一例を示す概略 面図である。図12に例示するように、本工程 に用いられる有機半導体素子形成用基板20は ソース電極24およびドレイン電極25が形成さ れたものであってもよい。

 なお、上記ソース電極およびドレイン電 については、上述したものと同様であるた 、ここでの説明は省略する。

(3)有機半導体層の熱転写方法
 本工程は、有機半導体層を有機半導体素子 成用基板上へ熱転写する方法は、熱転写温 を上記有機半導体層に含まれる液晶性有機 導体材料の液晶相温度とすることを特徴と るものである。
 ここで、本工程において有機半導体層を有 半導体素子形成用基板上へ熱転写する方法 ついては、上記「A.第1態様の有機半導体素 の製造方法」の項において説明したものと 様であるため、ここでの説明は省略する。

2.その他の工程
 本態様の有機半導体素子の製造方法は、少 くとも上記有機半導体層転写工程を有する のであるが、本態様においては必要に応じ 他の工程が用いられてもよい。本態様に用 られる他の工程としては、本態様により製 される有機半導体素子の用途等に応じて、 望の機能を有する構成を形成できる工程を 宜選択して用いることができる。このよう 方法としては、例えば、ソース電極および レイン電極を形成するソース・ドレイン電 形成工程、ゲート電極を形成するゲート電 形成工程、ゲート絶縁層を形成するゲート 縁層形成工程、およびパッシベーション層 形成するパッシベーション層形成工程等を げることができる。
 ここで、上記ソース・ドレイン電極形成工 は、上記有機半導体層転写工程の前に当該 機半導体層転写工程に用いられる有機半導 素子形成用基板上にソース電極およびドレ ン電極を形成する態様で実施されてもよく あるいは、上記有機半導体層転写工程後に 有機半導体素子形成用基板上に熱転写され 有機半導体層上にソース電極およびドレイ 電極を形成する態様で実施されてもよい。

 ここで、上記ソース・ドレイン電極形成 程、ゲート電極形成工程、ゲート絶縁層形 工程、およびパッシベーション層形成工程 おいて、ソース電極およびドレイン電極、 ート電極およびパッシベーション層をそれ れ形成する方法については、上記「A.第1態 の有機半導体素子の製造方法」の項におい 説明したものと同様であるため、ここでの 明は省略する。

 なお、本発明は、上記実施形態に限定さ るものではない。上記実施形態は例示であ 、本発明の特許請求の範囲に記載された技 的思想と、実質的に同一の構成を有し、同 な作用効果を奏するものは、いかなる場合 あっても本発明の技術的範囲に包含される

 次に、実施例及び比較例を挙げて、本発 についてさらに具体的に説明する。

1.実施例1
(1)液晶相同定・相転移温度確認実験
液晶性有機半導体材料である5,5’’’-Dioctyl- 2,2’:5’,2’’:5’’,2’’’-Quaterthiophene、( 下、「8-QTP-8」)の液晶相、相転移温度を確認 するため加熱ステージ(メトラー・ドレド社  FP82HT、FP80HT)を用いた偏光顕微鏡(オリンパ 株式会社製BH2-UMA)によるテクスチャー観察 及びDSC(示差走査型熱量計:Differential Scanning  Calorimeter,NETZSCH社製DSC204 μ‐Sensor)測定を実施 し、Iso 175.6,SmG 80.6 Cryst.(℃)の結果を得た。

(2)有機半導体層転写基板の作製
<離型性基板の作製>
 厚さ0.125mmのPEN基板上に0.4wt%TefonAF(DuPont株式 社製)FC-40フロリナート(住友スリーエム株式 会社製)溶液を厚さ2.0μmになるように、スピ コート(500rpm、10秒→1000rpm、20秒)し、150℃で3 0分間乾燥させた。

<有機半導体層の形成>
 上記離型性基板上に真空蒸着法にて液晶性 機半導体材料である上記8-QTP-8を厚さ40nmに るまで蒸着し、有機半導体層を形成した。

(3)有機半導体素子形成用基板の作製
<基板>
 基板としては、厚さ約3000Å(300nm)の酸化ケ 素層が付した厚さ0.6mmのn-ヘビードープシリ ンウエハを用いた。これはn-ヘビードープ リコン部がゲート電極として機能する一方 酸化ケイ素層はゲート誘電体として働くも であり、その静電容量は約11nF/cm 2 (ナノファラッド/平方センチメートル)であっ た。

<ゲート絶縁層の形成>
 上記基板を0.1Mのn-Octyltrichlorosilane(OTS)の脱水 トルエン溶液に60℃で20分間浸した。次いで このウエハをトルエン、アセトン、イソプ ピルアルコールで洗い、残液を窒素ガンで いた後、100℃で1時間乾燥することにより、 晶性有機半導体材料を表面上に垂直配向さ る配向性を有するゲート絶縁層を形成した

(4)有機半導体層転写工程
 上記有機半導体層転写基板と上記有機半導 素子形成用基板と、を貼り合わせ、熱転写 置(GLM350R6・GBC株式会社製)を用いて、有機半 導体層を有機半導体層転写基板から有機半導 体素子形成用基板へ、ローラー温度を80℃に 転写した。

(5)ソース・ドレイン電極形成工程
 次に、金のソース及びドレイン電極を、有 半導体層の上に、W(幅)=1000μm、L(長さ)=50μm 厚み=50nmにてシャドウマスクを通して真空蒸 着することで、ボトムゲート・トップコンタ クト型トランジスタを作製した。

2.実施例2
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を100℃としたこと以外は、実施例1と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

3.実施例3
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を120℃としたこと以外は、実施例1と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

4.実施例4
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を140℃としたこと以外は、実施例1と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

5.実施例5
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を160℃としたこと以外は、実施例1と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

6.比較例1
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を25℃としたこと以外は、実施例1と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

7.比較例2
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を40℃としたこと以外は、実施例1と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

8.比較例3
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を60℃としたこと以外は、実施例1と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

9.実施例6
(1)有機半導体層転写基板の作製
 実施例1と同様の方法により有機半導体層転 写基板を作製した。

(2)有機半導体素子形成用基板の作製
<基板>
 基板としては、厚さ約3000Å(300nm)の酸化ケ 素層が付した厚さ0.6mmのn-ヘビードープシリ ンウエハを用いた。これはn-ヘビードープ リコン部がゲート電極として機能する一方 酸化ケイ素層はゲート誘電体として働くも であり、その静電容量は約11nF/cm 2 (ナノファラッド/平方センチメートル)であっ た。

<ゲート絶縁層の形成>
 上記基板を0.1MのPhenyltrichlorosilane(PTS)の脱水 ルエン溶液に、60℃で20分間浸した。次いで 、このウエハをトルエン、アセトン、イソプ ロピルアルコールで洗い、残液を窒素エアガ ンで除いた後、100℃で1時間乾燥することに り、液晶性有機半導体材料を表面上に水平 向させる配向性を有するゲート絶縁層を形 した。

(4)有機半導体層転写工程
 上記有機半導体層転写基板と上記有機半導 素子形成用基板と、を貼り合わせ、熱転写 置(GLM350R6・GBC株式会社製)を用いて、有機半 導体層を有機半導体層転写基板から有機半導 体素子形成用基板へ、ローラー温度を80℃に 転写した。

(5)ソース・ドレイン電極形成工程
 次に、金のソース及びドレイン電極を、有 半導体層の上に、W(幅)=1000μm、L(長さ)=50μm 厚み=50nmにてシャドウマスクを通して真空蒸 着することで、ボトムゲート・トップコンタ クト型トランジスタを作製した。

10.実施例7
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を100℃としたこと以外は、実施例6と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

11.実施例8
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を120℃としたこと以外は、実施例6と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

12.実施例9
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を140℃としたこと以外は、実施例6と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

13.実施例10
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を160℃としたこと以外は、実施例6と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

14.比較例4
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を25℃としたこと以外は、実施例6と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

15.比較例5
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を40℃としたこと以外は、実施例6と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

16.比較例6
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を60℃としたこと以外は、実施例6と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

17.実施例11
(1)液晶相同定・相転移温度確認実験
 液晶性有機半導体材料である5,5’’-Dioctyl-2 ,2’:5’,2’’-Terthiophene、(以下「8-TTP-8」)の 晶相、相転移温度を確認するため加熱ステ ジ(メトラー・ドレド社製 FP82HT、FP80HT)を用 た偏光顕微鏡(オリンパス株式会社製BH2-UMA) よるテクスチャー観察、及びDSC(示差走査型 熱量計:Differential Scanning Calorimeter,NETZSCH社製D SC204 μ‐Sensor)測定を実施し、Iso 90.4、SmC87.6 SmF72.6、SmG59.3 Cryst.(℃)の結果を得た。

(1)有機半導体層転写基板の作製
 液晶性有機半導体材料として、8-TTP-8を用い たこと以外は、実施例1と同様の方法により 機半導体層転写基板を作製した。

(2)有機半導体素子形成用基板の作製
 実施例1と同様の方法により有機半導体素子 形成用基板を作製した。

(3)有機半導体層転写工程
 上記有機半導体層転写基板と上記有機半導 素子形成用基板と、を貼り合わせ、熱転写 置(GLM350R6・GBC株式会社製)を用いて、有機半 導体層を有機半導体層転写基板から有機半導 体素子形成用基板へ、ローラー温度を60℃に 転写した。

(4)ソース・ドレイン電極形成工程
 次に、金のソース及びドレイン電極を、有 半導体層の上に、W(幅)=1000μm、L(長さ)=50μm 厚み=50nmにてシャドウマスクを通して真空蒸 着することで、ボトムゲート・トップコンタ クト型トランジスタを作製した。

18.実施例12
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を70℃としたこと以外は、実施例1と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

19.実施例13
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を80℃としたこと以外は、実施例1と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

20.実施例14
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を90℃としたこと以外は、実施例1と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

21.比較例7
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を30℃としたこと以外は、実施例1と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

22.比較例8
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を40℃としたこと以外は、実施例1と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

23.比較例9
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を50℃としたこと以外は、実施例1と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

24.比較例10
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を100℃としたこと以外は、実施例1と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

25.比較例11
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を110℃としたこと以外は、実施例1と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

26.実施例15
(1)有機半導体層転写基板の作製
 液晶性有機半導体材料として、上記8-TTP-8を 用いたこと以外は、実施例6と同様の方法に り有機半導体層転写基板を作製した。

(2)有機半導体素子形成用基板の作製
<基板>
 基板としては、厚さ約3000Å(300nm)の酸化ケ 素層が付した厚さ0.6mmのn-ヘビードープシリ ンウエハを用いた。これはn-ヘビードープ リコン部がゲート電極として機能する一方 酸化ケイ素層はゲート誘電体として働くも であり、その静電容量は約11nF/cm 2 (ナノファラッド/平方センチメートル)であっ た。

<ゲート絶縁層の形成>
 上記基板を0.1MのPhenyltrichlorosilaneの脱水トル エン溶液に、60℃で20分間浸した。次いで、 のウエハをトルエン、アセトン、イソプロ ルアルコールで洗い、残液を窒素エアガン 除いた後、100℃で1時間乾燥することにより 液晶性有機半導体材料を表面上に水平配向 せる配向性を有するゲート絶縁層を形成し 。

(3)有機半導体層転写工程
 上記有機半導体層転写基板と上記有機半導 素子形成用基板と、を貼り合わせ、熱転写 置(GLM350R6・GBC株式会社製)を用いて、有機半 導体層を有機半導体層転写基板から有機半導 体素子形成用基板へ、ローラー温度を60℃に 転写した。

(4)ソース・ドレイン電極形成工程
 次に、金のソース及びドレイン電極を、有 半導体層の上に、W(幅)=1000μm、L(長さ)=50μm 厚み=50nmにてシャドウマスクを通して真空蒸 着することで、ボトムゲート・トップコンタ クト型トランジスタを作製した。

27.実施例16
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を70℃としたこと以外は、実施例6と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

28.実施例17
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を80℃としたこと以外は、実施例6と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

29.実施例18
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を90℃としたこと以外は、実施例6と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

30.比較例12
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を30℃としたこと以外は、実施例6と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

31.比較例13
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を40℃としたこと以外は、実施例6と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

32.比較例14
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を50℃としたこと以外は、実施例6と同様の 法により、有機半導体素子を作製した。

33.比較例15
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を100℃としたこと以外は、実施例6と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

34.比較例16
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を110℃としたこと以外は、実施例6と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

35.実施例19
(1)液晶相同定・相転移温度確認実験
液晶性有機半導体材料である5,5’’’-Dioctyl- 2,2’:5’,2’’:5’’,2’’’-Quaterthiophene、( 下、「8-QTP-8」)の液晶相、相転移温度を確認 するため加熱ステージ(メトラー・ドレド社  FP82HT、FP80HT)を用いた偏光顕微鏡(オリンパ 株式会社製BH2-UMA)によるテクスチャー観察 及びDSC(示差走査型熱量計:Differential Scanning  Calorimeter,NETZSCH社製DSC204 μ‐Sensor)測定を実施 し、Iso 175.6,SmG 80.6 Cryst.(℃)の結果を得た。

(2)有機半導体層転写基板の作製
<離型性基板の作製>
 厚さ0.125mmのPEN基板上に0.4wt%TefonAF(DuPont株式 社製)FC-40フロリナート(住友スリーエム株式 会社製)溶液を厚さ2.0μmになるように、スピ コート(500rpm、10秒→1000rpm、20秒)し、150℃で3 0分間乾燥させた。
<有機半導体層の形成>
 上記離型性基板上に真空蒸着法にて液晶性 機半導体材料である上記8-QTP-8を厚さ200nmに るまで蒸着し、有機半導体層を形成した。

(3)有機半導体素子形成用基板の作製
<基板>
 基板としては、厚さ約3000Å(300nm)の酸化ケ 素層が付した厚さ0.6mmのn-ヘビードープシリ ンウエハを用いた。これはn-ヘビードープ リコン部がゲート電極として機能する一方 酸化ケイ素層はゲート誘電体として働くも であり、その静電容量は約11nF/cm 2 (ナノファラッド/平方センチメートル)であっ た。

<ゲート絶縁層の形成>
 上記基板を0.1Mのn-Octyltrichlorosilane(OTS)の脱水 トルエン溶液に60℃で20分間浸した。次いで このウエハをトルエン、アセトン、イソプ ピルアルコールで洗い、残液を窒素ガンで いた後、100℃で1時間乾燥することにより、 晶性有機半導体材料を表面上に垂直配向さ る配向性を有するゲート絶縁層を形成した

(4)ソース・ドレイン電極形成工程
 次に、金のソース及びドレイン電極を、ゲ ト絶縁層の上に、W(幅)=1000μm、L(長さ)=50μm 厚み=50nmにてシャドウマスクを通して真空蒸 着した。

(5)有機半導体層転写工程
 上記有機半導体層転写基板と上記有機半導 素子形成用基板と、を貼り合わせ、熱転写 置(GLM350R6・GBC株式会社製)を用いて、有機半 導体層を有機半導体層転写基板から有機半導 体素子形成用基板へ、ローラー温度を80℃に 転写し、ボトムゲート・ボトムコンタクト トランジスタを作製した。

36.実施例20
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を100℃としたこと以外は、実施例19と同様 方法により、有機半導体素子を作製した。

37.実施例21
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を120℃としたこと以外は、実施例19と同様 方法により、有機半導体素子を作製した。

38.実施例22
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を140℃としたこと以外は、実施例19と同様 方法により、有機半導体素子を作製した。

39.実施例23
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を160℃としたこと以外は、実施例19と同様 方法により、有機半導体素子を作製した。

40.比較例17
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を25℃としたこと以外は、実施例19と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

41.比較例18
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を40℃としたこと以外は、実施例19と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

42.比較例19
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を60℃としたこと以外は、実施例19と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

43.実施例24
(1)液晶相同定・相転移温度確認実験
 液晶性有機半導体材料である5,5’’-Dioctyl-2 ,2’:5’,2’’-Terthiophene、(以下「8-TTP-8」)の 晶相、相転移温度を確認するため加熱ステ ジ(メトラー・ドレド社製 FP82HT、FP80HT)を用 た偏光顕微鏡(オリンパス株式会社製BH2-UMA) よるテクスチャー観察、及びDSC(示差走査型 熱量計:Differential Scanning Calorimeter,NETZSCH社製D SC204 μ‐Sensor)測定を実施し、Iso 90.4、SmC87.6 SmF72.6、SmG59.3 Cryst.(℃)の結果を得た。

(2)有機半導体層転写基板の作製
 液晶性有機半導体材料として、8-TTP-8を用い たこと以外は、実施例1と同様の方法により 機半導体層転写基板を作製した。

(3)有機半導体素子形成用基板の作製
 実施例1と同様の方法により有機半導体素子 形成用基板を作製した。

(4)ソース・ドレイン電極形成工程
 次に、金のソース及びドレイン電極を、ゲ ト絶縁層の上に、W(幅)=1000μm、L(長さ)=50μm 厚み=50nmにてシャドウマスクを通して真空蒸 着した。

(5)有機半導体層転写工程
 上記有機半導体層転写基板と上記有機半導 素子形成用基板と、を貼り合わせ、熱転写 置(GLM350R6・GBC株式会社製)を用いて、有機半 導体層を有機半導体層転写基板から有機半導 体素子形成用基板へ、ローラー温度を60℃に 転写し、ボトムゲート・ボトムコンタクト トランジスタを作製した。

44.実施例25
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を70℃としたこと以外は、実施例24と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

45.実施例26
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を80℃としたこと以外は、実施例24と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

46.実施例27
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を90℃としたこと以外は、実施例24と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

47.比較例20
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を30℃としたこと以外は、実施例24と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

48.比較例21
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を40℃としたこと以外は、実施例24と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

49.比較例22
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を50℃としたこと以外は、実施例24と同様の 方法により、有機半導体素子を作製した。

50.比較例23
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を100℃としたこと以外は、実施例24と同様 方法により、有機半導体素子を作製した。

51.比較例24
 有機半導体層転写工程におけるローラー温 を110℃としたこと以外は、実施例24と同様 方法により、有機半導体素子を作製した。

52.評価
 上記実施例および比較例において作製した 機半導体素子について、トランジスタ特性 価した。トランジスタ特性評価は、KEITHLEY 237HIGH VOLTAGE SOURCE MEASUREMENT UNITで行った。 ャリヤ移動度(μ)は、飽和領域(ゲート電圧V G <ソース・ドレイン電圧V SD )におけるデータより、下記式に従って計算 た。式中、I SD は飽和領域におけるドレイン電流であり、W Lはそれぞれ半導体チャネルの幅と長さであ 、Ciはゲート誘電体層の単位面積当たりの 電容量であり、V G 及びV T はそれぞれ、ゲート電圧及び閾電圧である。 この装置のV T は、飽和領域におけるI SD の平方根と、測定データからI SD =0を外挿して求めた装置のV G との関係から求めた。
   I SD =Ciμ(W/2L)(V G -V T ) 2

 評価結果を以下の表1~6に示す。なお、下記 1~4の正孔移動度は5個以上のトランジスタか ら得られた平均値であり、測定条件は大気中 下、ゲート電圧V G を+50V~-80V、ソース・ドレイン間電圧V SD を-80V印加した。