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JP2009105083A - Method of manufacturing thin film transistor, and thin film transistor manufactured by the manufacturing method - Google Patents

Method of manufacturing thin film transistor, and thin film transistor manufactured by the manufacturing method Download PDF

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JP2009105083A
JP2009105083A JP2007272789A JP2007272789A JP2009105083A JP 2009105083 A JP2009105083 A JP 2009105083A JP 2007272789 A JP2007272789 A JP 2007272789A JP 2007272789 A JP2007272789 A JP 2007272789A JP 2009105083 A JP2009105083 A JP 2009105083A
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JP
Japan
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semiconductor layer
film transistor
thin film
drain electrode
manufacturing
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Application number
JP2007272789A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Takenobu
大志 竹延
Takeshi Asano
武志 浅野
Noriko Miura
徳子 美浦
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Brother Industries Ltd
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Brother Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a thin film transistor having excellent conduction characteristics between a source electrode, a drain electrode and a semiconductor layer, and to provide the thin film transistor manufactured by the manufacturing method. <P>SOLUTION: A gate electrode 6 is formed on the upper surface of a substrate 2 of a thin film transistor 1. A gate insulating layer 5 is formed in such a manner that the gate electrode 6 is covered. A source electrode 3, a drain electrode 4, and a semiconductor layer 7 are provided on the upper surface of the gate insulating layer 5. A silver nano ink 9 is applied to the gate insulating layer 5 between the source electrode 3 and the semiconductor layer 7 in such a manner that the end of the source electrode 3 and the end of the semiconductor layer 7 are covered, and the source electrode and the semiconductor layer are electrically connected (in contact) with each other. A silver nano ink 10 is applied to the gate insulating layer 5 between the drain electrode 4 and the semiconductor layer 7 in such a manner that the end of the drain electrode 4 and the end of the semiconductor layer 7 are covered and the drain electrode and the semiconductor layer are electrically connected (in contact) with each other. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、薄膜トランジスタの製造方法及びその製造方法により製造された薄膜トランジスタに関し、詳細には、カーボンナノチューブを含む水溶液からなる分散液を使用して半導体層を形成する薄膜トランジスタの製造方法及びその製造方法により製造された薄膜トランジスタに関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a thin film transistor and a thin film transistor manufactured by the method, and more particularly, to a method for manufacturing a thin film transistor using a dispersion composed of an aqueous solution containing carbon nanotubes and a method for manufacturing the thin film transistor. The present invention relates to a manufactured thin film transistor.

従来、高い周波数のデジタル信号やアナログ電気信号を制御あるいは増幅するためには、高周波特性に優れる電界効果トランジスタが使用されている。また、有機ELやフィルム液晶、電子ペーパ等の明るくて見やすいフレキシブルディスプレイを実現するために、フレキシブルディスプレイの各画素には、TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)として電界効果トランジスタを備えたアクティブ駆動回路が埋め込まれている。   Conventionally, in order to control or amplify high frequency digital signals and analog electric signals, field effect transistors having excellent high frequency characteristics have been used. In order to realize a bright and easy-to-view flexible display such as organic EL, film liquid crystal, and electronic paper, each pixel of the flexible display has an active drive circuit including a field effect transistor as a TFT (Thin Film Transistor). Embedded.

このような電界効果トランジスタでは、近年の情報処理量の増大や通信の高速化に伴い、ガリウム砒素を材料とする電界効果トランジスタで処理できる周波数よりもさらに高い周波数のデジタル信号やアナログ電気信号を制御あるいは増幅する電子デバイスが必要となって来た。このために、荷電粒子が走行するチャネルと、それぞれチャネルの一部に接続されるソース電極及びドレイン電極と、チャネルと電磁的に結合するゲート電極からなる電界効果トランジスタにおいて、チャネルがカーボンナノチューブで構成される電界効果トランジスタが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   In such field effect transistors, digital signals and analog electrical signals with frequencies higher than those that can be processed by field effect transistors made of gallium arsenide are controlled with the recent increase in information processing and communication speed. Alternatively, an electronic device for amplification has become necessary. For this purpose, in a field effect transistor comprising a channel in which charged particles travel, a source electrode and a drain electrode connected to a part of each channel, and a gate electrode that is electromagnetically coupled to the channel, the channel is composed of carbon nanotubes. A field effect transistor has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、カーボンナノチューブのパターンの形成方法としては、感光性有機溶剤を用いたカーボンナノチューブ分散液を用いて基板表面に所望のパターン印刷し、当該パターン層を固定させる方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。   Further, as a method for forming a carbon nanotube pattern, a method of printing a desired pattern on a substrate surface using a carbon nanotube dispersion using a photosensitive organic solvent and fixing the pattern layer has been proposed (for example, (See Patent Document 2).

従来の方法で、カーボンナノチューブ分散液を用いて電界効果トランジスタを形成する場合には、図23に示すように、基板2上にゲート電極6を形成し、その上をゲート絶縁層5で覆う。次いで、ゲート絶縁層5上にソース電極3及びドレイン電極4を形成し、その後、当該ソース電極3及びドレイン電極4間にカーボンナノチューブ分散液を滴下して半導体層7を形成していた。
特開2003−17508号公報 特開2006−69848号公報
When a field effect transistor is formed using a carbon nanotube dispersion by a conventional method, a gate electrode 6 is formed on a substrate 2 and covered with a gate insulating layer 5 as shown in FIG. Next, the source electrode 3 and the drain electrode 4 were formed on the gate insulating layer 5, and then the carbon nanotube dispersion was dropped between the source electrode 3 and the drain electrode 4 to form the semiconductor layer 7.
JP 2003-17508 A JP 2006-69848 A

しかしながら、カーボンナノチューブの直径は0.5〜5nmであり、厚さ数十〜数百nmのソース電極3及びドレイン電極4の上に乗るように、当該離間配置されたソース電極3及びドレイン電極4間の基板2上に塗布すると、ソース電極3及びドレイン電極4の厚みの影響で、図23に示すように当該カーボンナノチューブからなる半導体層7とソース電極3の端面及びドレイン電極4の端面の電気的接続が十分取りにくいという問題点があった。   However, the diameter of the carbon nanotube is 0.5 to 5 nm, and the source electrode 3 and the drain electrode 4 that are spaced apart so as to ride on the source electrode 3 and the drain electrode 4 having a thickness of several tens to several hundreds of nanometers. When applied on the substrate 2 in the meantime, due to the thickness of the source electrode 3 and the drain electrode 4, the electrical properties of the semiconductor layer 7 made of the carbon nanotube, the end face of the source electrode 3, and the end face of the drain electrode 4 as shown in FIG. There was a problem that it was difficult to get enough connections.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ソース電極及びドレイン電極間にカーボンナノチューブの分散液を塗布して半導体層を形成する場合に、ソース電極及びドレイン電極とカーボンナノチューブからなる半導体層との電気的接続が十分に取れる薄膜トランジスタの製造方法及びその製造方法により製造された薄膜トランジスタを提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problem. When a semiconductor layer is formed by applying a dispersion of carbon nanotubes between a source electrode and a drain electrode, the source electrode, the drain electrode, and the carbon nanotube are used. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a thin film transistor that can be sufficiently electrically connected to a semiconductor layer, and a thin film transistor manufactured by the method.

上記目的を達成するために、請求項1に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、基板上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、前記ゲート電極を覆うように前記基板上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、前記ゲート絶縁層上に、ソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成するソース・ドレイン電極形成工程と、前記ソース電極及び前記ドレイン電極間の前記ゲート絶縁層上に、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と離間して、少なくともカーボンナノチューブを含む水溶液からなる分散液を塗布してカーボンナノチューブからなる半導体層を形成する半導体層形成工程と、前記半導体層と前記ソース電極との間及び前記半導体層と前記ドレイン電極との間に各々導電性液体を塗布して導電部を形成する導電性液体塗布工程とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method of manufacturing a thin film transistor according to a first aspect of the present invention includes a gate electrode forming step of forming a gate electrode on a substrate, and a gate insulating layer on the substrate so as to cover the gate electrode. Forming a gate insulating layer; forming a source / drain electrode on the gate insulating layer separately from each other; and forming the source / drain electrode on the gate insulating layer between the source electrode and the drain electrode. A semiconductor layer forming step of forming a semiconductor layer made of carbon nanotubes by applying a dispersion made of an aqueous solution containing at least carbon nanotubes apart from the source electrode and the drain electrode; and the semiconductor layer and the source electrode And a conductive portion is formed by applying a conductive liquid between the semiconductor layer and between the semiconductor layer and the drain electrode. Characterized in that a conductive liquid coating process.

また、請求項2に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、基板上にソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成するソース・ドレイン電極形成工程と、前記ソース電極及び前記ドレイン電極間の前記基板上に、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と離間して、少なくともカーボンナノチューブを含む水溶液からなる分散液を塗布してカーボンナノチューブからなる半導体層を形成する半導体層形成工程と、前記半導体層と前記ソース電極との間及び前記半導体層と前記ドレイン電極との間に各々導電性液体を塗布して導電部を形成する導電性液体塗布工程と、前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記導電部を覆うようにゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、前記ゲート絶縁層形成工程で形成された前記ゲート絶縁層上に、ゲート電極を形成するゲート電極形成工程とを備えたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor, wherein a source / drain electrode forming step of forming a source electrode and a drain electrode on a substrate apart from each other, and the substrate between the source electrode and the drain electrode on the substrate A semiconductor layer forming step of forming a semiconductor layer made of carbon nanotubes by applying a dispersion made of an aqueous solution containing at least carbon nanotubes apart from the source electrode and the drain electrode; and the semiconductor layer and the source electrode A conductive liquid applying step of forming a conductive portion by applying a conductive liquid between the semiconductor layer and between the semiconductor layer and the drain electrode, so as to cover the source electrode, the drain electrode, and the conductive portion A gate insulating layer forming step for forming a gate insulating layer; and the gate insulating layer formed in the gate insulating layer forming step. On the layer, characterized by comprising a gate electrode forming step of forming a gate electrode.

また、請求項3に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、請求項1又は2に記載の発明の構成に加え、前記半導体層形成工程では、前記分散液を塗布後に乾燥することで前記カーボンナノチューブを定着させて前記半導体層を形成することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for producing a thin film transistor, wherein, in the semiconductor layer forming step, the carbon nanotubes are dried by applying and then drying the dispersion. The semiconductor layer is formed by fixing.

また、請求項4に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、請求項3に記載の発明の構成に加え、前記半導体層を定着後に洗浄して、少なくとも界面活性剤及び乾燥防止剤の一方を含む不純物を除去する洗浄工程を行うことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor, wherein the semiconductor layer is washed after fixing in addition to the structure of the third aspect of the invention, and includes at least one of a surfactant and a drying inhibitor. It is characterized by performing a cleaning process to remove the.

また、請求項5に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、請求項1又は2に記載の発明の構成に加え、前記半導体層形成工程で前記分散液を塗布後に、前記導電性液体塗布工程を行い、その後乾燥して前記カーボンナノチューブ及び前記導電性液体を定着することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a thin film transistor, wherein, in addition to the configuration of the first or second aspect, the conductive liquid application step is performed after the dispersion is applied in the semiconductor layer forming step. Then, the carbon nanotube and the conductive liquid are fixed by drying.

また、請求項6に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、請求項1乃至5の何れかに記載の発明の構成に加え、前記半導体層上の一部に導電性液体の付着を防ぐレジスト層を形成して、チャネル長を制御するレジスト塗布工程を備え、当該レジスト層を形成後に前記導電性液体塗布工程を行い、その後、前記レジスト層を剥離する剥離工程を行うことを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor, wherein, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, a resist layer that prevents adhesion of a conductive liquid is partially formed on the semiconductor layer. Forming a resist coating step for controlling a channel length, performing the conductive liquid coating step after forming the resist layer, and then performing a stripping step for stripping the resist layer.

また、請求項7に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、請求項1乃至6の何れかに記載の発明の構成に加え、最上層に保護層を形成する保護層形成工程を備えたことを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a thin film transistor manufacturing method comprising a protective layer forming step of forming a protective layer on the uppermost layer in addition to the structure of the first aspect of the present invention. And

また、請求項8に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、請求項1乃至7の何れかに記載の発明の構成に加え、前記導電性液体として、銀ナノインク、金ナノインク、又は導電性高分子を含む液体の何れかを用いることを特徴とする。   In addition to the configuration of the invention according to any one of claims 1 to 7, the method for manufacturing a thin film transistor according to the invention according to claim 8 includes silver nanoink, gold nanoink, or a conductive polymer as the conductive liquid. Any one of the liquids to be contained is used.

また、請求項9に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、請求項1乃至8の何れかに記載の発明の構成に加え、前記導電性液体塗布工程では、前記導電性液体をインクジェット法、スクリーン印刷法、ディスペンサ法の何れかにより塗布することを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, in the conductive liquid application step, the conductive liquid is an inkjet method or screen printing. It is characterized in that it is applied by either a method or a dispenser method.

また、請求項10に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法は、請求項1乃至9の何れかに記載の発明の構成に加え、前記導電性液体塗布工程では、前記分散液をインクジェット法、スクリーン印刷法、ディスペンサ法の何れかにより塗布することを特徴とする。   In addition to the constitution of the invention according to any one of claims 1 to 9, the manufacturing method of the thin film transistor of the invention according to claim 10 is characterized in that, in the conductive liquid coating step, the dispersion is applied by an ink jet method or a screen printing method. And applying by any of the dispenser methods.

また、請求項11に係る発明の薄膜トランジスタは、請求項1乃至10の何れかに記載の発明の薄膜トランジスタの製造方法により製造されたことを特徴とする。   A thin film transistor according to an eleventh aspect of the present invention is manufactured by the method for manufacturing a thin film transistor according to any one of the first to tenth aspects.

本発明の請求項1に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法では、ボトムゲートタイプの薄膜トランジスタの製造方法において、半導体層形成工程でソース電極及びドレイン電極間のゲート絶縁層上に、少なくともカーボンナノチューブと界面活性剤と乾燥防止剤とを含む水溶液からなる分散液を塗布し、その後、乾燥することでカーボンナノチューブを定着させて半導体層を形成している。さらに、導電性液体塗布工程で、半導体層とソース電極との間及び半導体層とドレイン電極との間に各々導電性液体を塗布して導電部を形成しているので、半導体層とソース電極との間の導通及び半導体層とドレイン電極との間の導通が良好に確保できる。従って、導通不良の発生率を減らすことが出来る。   In the method for manufacturing a thin film transistor according to the first aspect of the present invention, in the method for manufacturing a bottom gate type thin film transistor, at least a carbon nanotube and a surface activity are formed on the gate insulating layer between the source electrode and the drain electrode in the semiconductor layer forming step. A dispersion liquid composed of an aqueous solution containing an agent and an anti-drying agent is applied and then dried to fix the carbon nanotubes to form a semiconductor layer. Furthermore, in the conductive liquid application step, the conductive portion is formed by applying the conductive liquid between the semiconductor layer and the source electrode and between the semiconductor layer and the drain electrode. And the conduction between the semiconductor layer and the drain electrode can be ensured satisfactorily. Accordingly, the occurrence rate of conduction failure can be reduced.

請求項2に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法では、トップゲートタイプの薄膜トランジスタの製造方法において、半導体層形成工程でソース電極及びドレイン電極間のゲート絶縁層上に、少なくともカーボンナノチューブと界面活性剤と乾燥防止剤とを含む水溶液からなる分散液を塗布し、その後、乾燥することでカーボンナノチューブを定着させて半導体層を形成している。さらに、導電性液体塗布工程で、半導体層とソース電極との間及び半導体層とドレイン電極との間に各々導電性液体を塗布して導電部を形成しているので、半導体層とソース電極との間の導通及び半導体層とドレイン電極との間の導通が良好に確保できる。従って、導通不良の発生率を減らすことが出来る。   According to a method of manufacturing a thin film transistor according to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing a top gate type thin film transistor, at least a carbon nanotube, a surfactant, and a dry are formed on the gate insulating layer between the source electrode and the drain electrode in the semiconductor layer forming step. A dispersion liquid composed of an aqueous solution containing an inhibitor is applied and then dried to fix the carbon nanotubes, thereby forming a semiconductor layer. Furthermore, in the conductive liquid application step, the conductive portion is formed by applying the conductive liquid between the semiconductor layer and the source electrode and between the semiconductor layer and the drain electrode. And the conduction between the semiconductor layer and the drain electrode can be ensured satisfactorily. Accordingly, the occurrence rate of conduction failure can be reduced.

請求項3に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法では、請求項1又は2に記載の発明の効果に加えて、前記半導体層形成工程では、前記分散液を塗布後に乾燥することで前記カーボンナノチューブを定着させてから次の工程に移行することができる。   In the thin film transistor manufacturing method according to a third aspect of the invention, in addition to the effect of the first or second aspect of the invention, in the semiconductor layer forming step, the dispersion is applied and then dried to fix the carbon nanotubes. Then, the process can move to the next step.

請求項4に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法では、請求項3に記載の発明の効果に加えて、前記半導体層を定着後に洗浄工程で洗浄して、少なくとも界面活性剤及び乾燥防止剤の一方を含む不純物を除去するので、薄膜トランジスタの特性を向上することができる。   In the thin film transistor manufacturing method according to a fourth aspect of the invention, in addition to the effect of the third aspect of the invention, the semiconductor layer is washed in a washing step after fixing, and at least one of the surfactant and the drying inhibitor is removed. Since the impurities contained are removed, the characteristics of the thin film transistor can be improved.

請求項5に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法では、請求項1又は2に記載の発明の効果に加えて、前記半導体層形成工程で前記分散液を塗布後に、前記導電性液体塗布工程を行い、その後乾燥して前記カーボンナノチューブ及び前記導電性液体を定着するので、乾燥を一度で済ますことが出来、薄膜トランジスタの製造効率を改善できる。   In the method for producing a thin film transistor of the invention according to claim 5, in addition to the effect of the invention according to claim 1 or 2, the conductive liquid application step is performed after the dispersion is applied in the semiconductor layer formation step. Thereafter, the carbon nanotube and the conductive liquid are fixed by drying, so that the drying can be completed once, and the manufacturing efficiency of the thin film transistor can be improved.

請求項6に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法では、請求項1乃至5の何れかに記載の発明の効果に加えて、前記半導体層上の一部に導電性液体の付着を防ぐレジスト層を形成して、チャネル長を制御するレジスト塗布工程行い、当該レジスト層を形成後に前記導電性液体塗布工程を行い、そのレジスト層を剥離する剥離工程を行うので、レジストの長さ及び幅を細かく制御することにより、チャネル長を細かく制御して形成することができる。   In the thin film transistor manufacturing method according to the sixth aspect of the invention, in addition to the effect of the invention according to any one of the first to fifth aspects, a resist layer that prevents adhesion of conductive liquid is formed on a part of the semiconductor layer. Then, the resist coating process for controlling the channel length is performed, the conductive liquid coating process is performed after the resist layer is formed, and the stripping process for stripping the resist layer is performed. Therefore, the length and width of the resist are finely controlled. Thus, the channel length can be finely controlled.

請求項7に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法では、請求項1乃至6の何れかに記載の発明の効果に加えて、保護層形成工程により薄膜トランジスタの最上層に保護層を形成することができる。従って、ソース電極、ドレイン電極及び半導体層を保護して、耐久性の有る薄膜トランジスタを実現することができる。   In the method for manufacturing a thin film transistor according to the seventh aspect, in addition to the effect of the invention according to any one of the first to sixth aspects, a protective layer can be formed on the uppermost layer of the thin film transistor by the protective layer forming step. Therefore, a durable thin film transistor can be realized by protecting the source electrode, the drain electrode, and the semiconductor layer.

請求項8に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法では、請求項1乃至7の何れかに記載の発明の効果に加えて、導電性液体として、銀ナノインク、金ナノインク、又は導電性高分子を含む液体の何れかを用いるので、導電部を簡便に形成できる。   In the thin-film transistor manufacturing method according to an eighth aspect of the invention, in addition to the effect of the invention according to any one of the first to seventh aspects, a liquid containing silver nanoink, gold nanoink, or a conductive polymer as the conductive liquid. Since either of these is used, the conductive portion can be formed easily.

請求項9に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法では、請求項1乃至8の何れかに記載の発明の効果に加えて、導電性液体塗布工程では、導電性液体をインクジェット法、スクリーン印刷法、ディスペンサ法の何れかにより塗布するので、効率よく正確に導電部を形成できる。   In the thin film transistor manufacturing method according to the ninth aspect of the invention, in addition to the effect of the invention according to any one of the first to eighth aspects, in the conductive liquid application step, the conductive liquid is applied by an ink jet method, a screen printing method, a dispenser. Since the coating is performed by any of the methods, the conductive portion can be formed efficiently and accurately.

請求項10に係る発明の薄膜トランジスタの製造方法では、請求項1乃至9の何れかに記載の発明の効果に加えて、半導体層形成工程では、分散液をインクジェット法、スクリーン印刷法、ディスペンサ法の何れかにより塗布するので、半導体層を簡便な方法で正確に形成することができる。   In the method for manufacturing a thin film transistor according to a tenth aspect of the invention, in addition to the effects of the invention according to any one of the first to ninth aspects, in the semiconductor layer forming step, the dispersion liquid may be an inkjet method, a screen printing method, or a dispenser method. Since it is applied by either, the semiconductor layer can be accurately formed by a simple method.

請求項11に係る発明の薄膜トランジスタでは、前記請求項1乃至10の何れかに記載の薄膜トランジスタの製造方法により製造されるので、上記請求項1乃至10の何れかに記載の発明の効果を奏することができる。   Since the thin film transistor of the invention according to claim 11 is manufactured by the method of manufacturing a thin film transistor according to any of claims 1 to 10, the effect of the invention of any of claims 1 to 10 is achieved. Can do.

以下、本発明を具体化した薄膜トランジスタ及びその製造方法の第一の実施形態に係る薄膜トランジスタ1の構造について、図1及び図2を参照して説明する。図1は、薄膜トランジスタ1の平面図であり、図2は、図1のI−I線における矢視方向断面図のうち、半導体層7が形成されている部分を拡大した部分断面図である。   Hereinafter, the structure of the thin film transistor 1 according to the first embodiment of the thin film transistor and the manufacturing method thereof embodying the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view of the thin film transistor 1, and FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view of a portion where the semiconductor layer 7 is formed in the cross-sectional view taken along the line I-I in FIG.

図1及び図2に示す薄膜トランジスタ1は、ゲート電極6がソース電極3やドレイン電極4より下側(基板2側)に位置する、所謂「ボトムゲート型」の薄膜トランジスタである。この薄膜トランジスタ1は、所定の厚みを有する板状の基板2を備えている。この基板2は、薄膜トランジスタ1を構成する各部材を支持する部材であり、基板2として、例えば、ガラス基板並びに、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)及び、ポリエチレンナフタレート(PEN)等で構成されるプラスチック基板等の絶縁性で板状の基板が用いられる。この基板2に可撓性を付与する場合には、プラスチック基板が用いられる。尚、この基板2上には、基板2とゲート電極6との密着性を向上させるための密着層等、各種下地層(膜)が設けられていてもよい。   The thin film transistor 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a so-called “bottom gate type” thin film transistor in which the gate electrode 6 is positioned below the source electrode 3 and the drain electrode 4 (on the substrate 2 side). The thin film transistor 1 includes a plate-like substrate 2 having a predetermined thickness. The substrate 2 is a member that supports each member constituting the thin film transistor 1, and as the substrate 2, for example, a glass substrate, polyethersulfone (PES), polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), and polyethylene naphthalate are used. An insulating plate-like substrate such as a plastic substrate made of phthalate (PEN) or the like is used. When the flexibility is given to the substrate 2, a plastic substrate is used. Various base layers (films) such as an adhesive layer for improving the adhesiveness between the substrate 2 and the gate electrode 6 may be provided on the substrate 2.

この基板2の上面中央部には、導電性材料を含む材料を用いてパターニングされたゲート電極6が所定の幅(例えば、100μm)で帯状に形成されている。導電性材料としては、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、金(Au)、クロム(Cr)等の金属の他、ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン(PEDOT)等の導電性ポリマーが適用可能であり、これらの導電性材料は1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。尚、PEDOTは、3,4−ethylenedioxythiophene(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を高分子量ポリスチレンスルホン酸中で重合してなる導電性ポリマーである。   A gate electrode 6 patterned using a material containing a conductive material is formed in a strip shape with a predetermined width (for example, 100 μm) at the center of the upper surface of the substrate 2. Examples of conductive materials include metals such as aluminum (Al), molybdenum (Mo), gold (Au), and chromium (Cr), and conductive polymers such as poly-3,4-ethylenedioxythiophene (PEDOT). These conductive materials can be used, and one kind or a combination of two or more kinds can be used. PEDOT is a conductive polymer obtained by polymerizing 3,4-ethylenedioxythiophene (3,4-ethylenedioxythiophene) in high molecular weight polystyrene sulfonic acid.

また、基板2の上面及びゲート電極6の上面は、ゲート絶縁層5により覆われている。このゲート絶縁層5は、ゲート電極6と後述するソース電極3及びドレイン電極4とを絶縁するためのものであり、ゲート電極6を覆うように、無機材料又は有機材料を用いて形成される。ゲート絶縁層5の材料として無機材料を採用する場合は、例えば、酸化アルミニウム(Al)、酸化ケイ素(SiO)、窒化ケイ素(SiN)等が適用される。一方、ゲート絶縁層5の材料として有機材料を採用する場合は、ポリイミド(PI)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリパラビニルフェノール(PVP)等が適用される。 The upper surface of the substrate 2 and the upper surface of the gate electrode 6 are covered with the gate insulating layer 5. The gate insulating layer 5 is for insulating the gate electrode 6 from a source electrode 3 and a drain electrode 4 described later, and is formed using an inorganic material or an organic material so as to cover the gate electrode 6. When an inorganic material is employed as the material of the gate insulating layer 5, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN), or the like is applied. On the other hand, when an organic material is used as the material of the gate insulating layer 5, polyimide (PI), polymethyl methacrylate (PMMA), polyparavinylphenol (PVP), or the like is applied.

また、ゲート絶縁層5の上面には、ソース電極3及びドレイン電極4が、所定の間隔を空けて各々設けられている。このソース電極3及びドレイン電極4の材質として、Al,Mo,Au及びCr等の金属の他、ITO(Indium tin oxide)等の透明導電材料、PEDOT等の導電性ポリマーが適用可能である。そして、ソース電極3及びドレイン電極4との間のゲート絶縁層5の上面には、ソース電極3及びドレイン電極4と離間して、半導体層7が設けられている。そして、半導体層7は、ゲート絶縁層5を介して、ゲート電極6に対向するようにして配置されている。この半導体層7は、シングルウォールカーボンナノチューブと、界面活性剤と乾燥防止剤とを含む水溶液である半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液を用いて形成されている。   In addition, a source electrode 3 and a drain electrode 4 are provided on the upper surface of the gate insulating layer 5 with a predetermined interval therebetween. As a material for the source electrode 3 and the drain electrode 4, a transparent conductive material such as ITO (Indium tin oxide), a conductive polymer such as PEDOT, etc. can be applied in addition to metals such as Al, Mo, Au, and Cr. A semiconductor layer 7 is provided on the upper surface of the gate insulating layer 5 between the source electrode 3 and the drain electrode 4 so as to be separated from the source electrode 3 and the drain electrode 4. The semiconductor layer 7 is arranged so as to face the gate electrode 6 with the gate insulating layer 5 interposed therebetween. The semiconductor layer 7 is formed using a carbon nanotube dispersion for forming a semiconductor layer, which is an aqueous solution containing single-walled carbon nanotubes, a surfactant and a drying inhibitor.

また、ソース電極3及び半導体層7間のゲート絶縁層5上には、当該ソース電極3の端部と半導体層7の端部とを覆うように銀ナノインク9が塗布されて電気的に接続(コンタクト)されている。また、ドレイン電極4及び半導体層7間のゲート絶縁層5上にも、当該ドレイン電極4の端部と半導体層7の端部とを覆うように銀ナノインク10が塗布されて電気的に接続(コンタクト)されている。また、半導体層7上では、銀ナノインク9及び銀ナノインク10が一定の間隔(一例として、数十μm)空けて、滴下されている。従って、図2に示す矢印300で示す長さの部分が半導体層7においてキャリアが移動する「チャネル」となっている。ここで、「チャネル長」とは、図2において矢印300で示す部分の長さになる。ここで、銀ナノインク9,10が「導電部」に相当する。   Further, on the gate insulating layer 5 between the source electrode 3 and the semiconductor layer 7, silver nano ink 9 is applied so as to cover the end portion of the source electrode 3 and the end portion of the semiconductor layer 7 to be electrically connected ( Contact). Also, silver nano-ink 10 is applied on the gate insulating layer 5 between the drain electrode 4 and the semiconductor layer 7 so as to cover the end portion of the drain electrode 4 and the end portion of the semiconductor layer 7 to be electrically connected ( Contact). On the semiconductor layer 7, the silver nano ink 9 and the silver nano ink 10 are dropped at a constant interval (for example, several tens of μm). Therefore, the length portion indicated by the arrow 300 shown in FIG. 2 is a “channel” in which carriers move in the semiconductor layer 7. Here, the “channel length” is the length of the portion indicated by the arrow 300 in FIG. Here, the silver nano inks 9 and 10 correspond to “conductive portions”.

次に、半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液に含ませる界面活性剤について説明する。界面活性剤としては、陰イオン性、陽イオン性、両性及び非イオン性のいずれの界面活性剤を用いてもよい。陰イオン性界面活性剤としては、例えば、sodium pyrenebutyrate(SPB)、常温で固体(粉末)のドデシル硫酸ナトリウム(sodium dodecylsulfate,SDS)、コ−ル酸ナトリウム(sodium cholate,CAS)、デオキシコ−ル酸ナトリウム(sodium deoxycholate,DOC)、タウロデオキシコ−ル酸ナトリウム(sodium taurodeoxycholate,TDOC)等を用いることができる。また、陰イオン性界面活性剤として、例えば、常温で液体のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(sodium dodecylbenzenesulfonate,DDBS)、dioctyl sulfosuccinate,sodium salt(DIOCT)を用いることができる。また、陽イオン性界面活性剤としては、例えば、臭化セチルトリメチルアンモニウム(cetyltrimethylammonium bromide,CTABr)、塩化セチルピリジニウム(cetylpyridinium chloride,CPCI)等を用いることができる。また、両性界面活性剤としては、3−[(3−Cholamidopropyl)dimethylammonio]propanesulfonate(CHAPS)、3−[(3−Cholamidopropyl)dimethylammonio]−2−hydroxypropanesulfonate(CHAPSO)等を用いることができる。さらに非イオン性界面活性剤としては、Polyoxyethylene(20)Sorbitan Monolaurate(Tween(ICI Americas社の登録商標) 20)、Polyoxyethylene(20)Sorbitan Monopalmitate(Tween(登録商標) 40)、Polyoxyethylene(20)Sorbitan Monostearate(Tween(登録商標)60)、Polyoxyethylene(20)Sorbitan Monooleate(Tween(登録商標)80)、ポリビニルピロリドン(polyvinylpyrrolidone,PVP)等を用いることができる。これらの界面活性剤は1種を用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Next, the surfactant contained in the carbon nanotube dispersion for forming the semiconductor layer will be described. As the surfactant, any of anionic, cationic, amphoteric and nonionic surfactants may be used. Examples of the anionic surfactant include sodium pyrene butyrate (SPB), sodium dodecyl sulfate (SDS) that is solid (powder) at room temperature, sodium cholate (CAS), deoxycholate. Sodium (sodium deoxycholate, DOC), sodium taurodeoxycholate (TDOC), or the like can be used. In addition, as an anionic surfactant, for example, sodium dodecylbenzenesulfonate (DDBS) or dioctylsulfoccatenate, sodium salt (DIOCT) which is liquid at room temperature can be used. As the cationic surfactant, for example, cetyltrimethylammonium bromide (CTABr), cetylpyridinium chloride (CPCI), or the like can be used. Further, as the amphoteric surfactant, 3-[(3-Cholamidopropyl) dimethylamino] propansulfonate (CHAPS), 3-[(3-Chromadopropyl) dimethylamino] -2-hydroxypropansulfate (AP), etc. can be used. Furthermore, as the nonionic surfactant, Polyoxyethylene (20) Sorbitan Monolaurate (Tween (registered trademark of ICI Americas) 20), Polyoxyethylene (20) Soritan Monopalitate (Tween (registered trademark) 20) (Tween (registered trademark) 60), Polyoxyethylene (20) Sorbitan Monooleate (Tween (registered trademark) 80), polyvinylpyrrolidone (PVP), and the like can be used. These surfactants may be used alone or in combination of two or more.

このような界面活性剤のうち、好ましくは室温で固体の界面活性剤を用いる。室温で固体の界面活性剤は通常粉末のものが多いので、後述する薄膜トランジスタ1の製造方法において、半導体層7を形成するために用いる半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液を調製する場合の取り扱いが容易であるからである。尚、本発明における室温とは、摂氏25度を意味する。さらに好ましくは、界面活性剤は、デオキシコール酸ナトリウム及びドデシル硫酸ナトリウムの少なくともいずれか一方を用いる。後述する薄膜トランジスタ1の製造方法において、シングルウォールカーボンナノチューブを界面活性剤の添加量が少量でも良好に半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液中に分散させることができるからである。   Among such surfactants, a surfactant that is solid at room temperature is preferably used. Surfactants that are solid at room temperature are usually in powder form. Therefore, in the method of manufacturing the thin film transistor 1 described later, the handling of preparing a carbon nanotube dispersion for forming a semiconductor layer used to form the semiconductor layer 7 is difficult. This is because it is easy. The room temperature in the present invention means 25 degrees Celsius. More preferably, the surfactant uses at least one of sodium deoxycholate and sodium dodecyl sulfate. This is because in the method for manufacturing the thin film transistor 1 described later, single-walled carbon nanotubes can be satisfactorily dispersed in a carbon nanotube dispersion for forming a semiconductor layer even if the amount of surfactant added is small.

界面活性剤の添加量は、シングルウォールカーボンナノチューブを均一に分散させる量であればよく特に制限はないが、添加量は微量でよく分散液全重量の1wt%程度で機能的には十分である。さらに、界面活性剤は、製造過程において洗浄等の操作により除去することも可能であり、その場合、半導体層7には界面活性剤が含まれない。尚、機能的にはもっと少量でも効果を発揮することができる。例えば、0.001〜1wt%の界面活性剤が添加されていれば、カーボンナノチューブを分散させる効果は発揮できる。   The addition amount of the surfactant is not particularly limited as long as the single wall carbon nanotubes are uniformly dispersed, but the addition amount may be a minute amount and about 1 wt% of the total weight of the dispersion is functionally sufficient. . Further, the surfactant can be removed by an operation such as washing in the manufacturing process. In that case, the semiconductor layer 7 does not contain the surfactant. In terms of functionality, the effect can be achieved even with a smaller amount. For example, if 0.001 to 1 wt% of a surfactant is added, the effect of dispersing the carbon nanotubes can be exhibited.

一方、半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液に含ませるシングルウォールカーボンナノチューブとしては、半導体性のシングルウォールカーボンナノチューブを含むものであればよい。ただし、凝集していないシングルウォールカーボンナノチューブの割合が多い方が、凝集していないシングルウォールカーボンナノチューブの割合が少ない場合に比べ、スイッチング特性が優れている点で好ましい。また、半導体性のシングルウォールカーボンナノチューブの割合が多い方が、金属性のシングルウォールカーボンナノチューブの割合が多い場合に比べ、スイッチング特性が優れている点で好ましい。さらに、半導体層7に含まれるシングルウォールカーボンナノチューブの長手方向は、ソース電極とドレイン電極とを結ぶ直線と平行となるように最短距離の方向に配列している方が、シングルウォールカーボンナノチューブがランダムに配置されている場合に比べ、スイッチング特性が優れている点で好ましい。   On the other hand, the single wall carbon nanotubes to be included in the carbon nanotube dispersion for forming the semiconductor layer may be those containing semiconducting single wall carbon nanotubes. However, a higher proportion of non-aggregated single-walled carbon nanotubes is preferable in terms of excellent switching characteristics than a case where the proportion of non-aggregated single-walled carbon nanotubes is smaller. In addition, it is preferable that the ratio of semiconducting single-walled carbon nanotubes is large in terms of excellent switching characteristics as compared with the case where the ratio of metallic single-walled carbon nanotubes is large. Furthermore, the single-walled carbon nanotubes are randomly distributed in the shortest distance direction so that the longitudinal direction of the single-walled carbon nanotubes included in the semiconductor layer 7 is parallel to the straight line connecting the source electrode and the drain electrode. Compared with the case where it is arrange | positioned, it is preferable at the point which is excellent in switching characteristics.

また、半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液に含ませる乾燥防止剤は、カーボンナノチューブ分散液がインクジェットノズルの表面で短時間に乾燥しないことを目的として添加される。インクジェット用インクの乾燥防止剤として、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどが用いられる。添加量を多くすれば乾燥防止効果は大きくなるが、粘度も大きくなるため、通常インクジェットシステムの最適粘度に合わせた適当な分量が添加される。今回用いたインクジェットシステムに対して、グリセリンであれば、カーボンナノチューブ分散液とグリセリンの体積比が4:6、ジエチレングリコールであれば、同じく体積比が3:7の割合で混合した。ただし、インクジェットシステムの最適粘度はある程度の許容範囲を持っているため、この比率に限定されるものではない。   Moreover, the drying inhibitor contained in the carbon nanotube dispersion for forming the semiconductor layer is added for the purpose of preventing the carbon nanotube dispersion from drying on the surface of the inkjet nozzle in a short time. Glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, or the like is used as an anti-drying agent for inkjet ink. If the amount added is increased, the effect of preventing drying is increased, but the viscosity is also increased. Therefore, an appropriate amount corresponding to the optimum viscosity of the ink jet system is usually added. In the case of glycerin, the volume ratio of the carbon nanotube dispersion and glycerin was 4: 6, and in the case of diethylene glycol, the volume ratio was 3: 7. However, the optimum viscosity of the ink jet system has a certain tolerance, and is not limited to this ratio.

以上詳述した第一の実施形態の薄膜トランジスタ1は、シングルウォールカーボンナノチューブを含む半導体層7を備え、半導体層7とソース電極3とは銀ナノインク9により接続(コンタクト)され、また、半導体層7とドレイン電極4とは銀ナノインク10により接続(コンタクト)されている。カーボンナノチューブを含む半導体層7を備えた薄膜トランジスタ1と、有機半導体層を備えた薄膜トランジスタとでは、前者の方がキャリア移動度の点で優れている。例えば、有機半導体層がポリチオフェン(溶液法)で形成された薄膜トランジスタのキャリア移動度は、9.4×10−3cm/V・secであり、有機半導体層がペンタセン(真空蒸着法)で形成された薄膜トランジスタのキャリア移動度は、1cm/V・secである。これに対し、カーボンナノチューブを含む半導体層を備えた薄膜トランジスタでは、3〜10cm/V・secである。 The thin film transistor 1 according to the first embodiment described in detail above includes the semiconductor layer 7 including single-walled carbon nanotubes. The semiconductor layer 7 and the source electrode 3 are connected (contacted) with the silver nano-ink 9, and the semiconductor layer 7 And the drain electrode 4 are connected (contacted) by the silver nano-ink 10. In the thin film transistor 1 including the semiconductor layer 7 containing carbon nanotubes and the thin film transistor including the organic semiconductor layer, the former is superior in terms of carrier mobility. For example, the carrier mobility of a thin film transistor in which an organic semiconductor layer is formed of polythiophene (solution method) is 9.4 × 10 −3 cm 2 / V · sec, and the organic semiconductor layer is formed of pentacene (vacuum evaporation method). The carrier mobility of the formed thin film transistor is 1 cm 2 / V · sec. On the other hand, in the thin film transistor provided with the semiconductor layer containing the carbon nanotube, it is 3 to 10 cm 2 / V · sec.

また、半導体層7に含まれるシングルウォールカーボンナノチューブは、柔軟性が高く、かつ、引張強度が高い糸状の材料であるため、フレキシブルデバイスにも適用可能であるという利点を有する。また、半導体層7には、シングルウォールカーボンナノチューブがほぼ均一に配置されているため、安定したトランジスタ特性を有する薄膜トランジスタを得ることができる。このため、薄膜トランジスタ1は、フレシキブルディスプレイ等の微細化したデバイスにも好適に用いることができる。   In addition, the single-walled carbon nanotube contained in the semiconductor layer 7 is a thread-like material having high flexibility and high tensile strength, and thus has an advantage that it can be applied to a flexible device. In addition, since the single-walled carbon nanotubes are arranged almost uniformly in the semiconductor layer 7, a thin film transistor having stable transistor characteristics can be obtained. For this reason, the thin film transistor 1 can be suitably used for a miniaturized device such as a flexible display.

次に、薄膜トランジスタ1の製造方法の一例を、図3〜図10を参照して説明する。図3は、薄膜トランジスタ1の製造工程のフローチャートであり、図4は、基板2の断面図であり、図5は、図4に示す基板2の上面にゲート電極6が形成された状態の断面図である。また図6は、図5に示す基板2の上面にゲート絶縁層5が形成された状態の断面図であり、図7は、図6に示すゲート絶縁層5の表面に、ソース電極3及びドレイン電極4が形成された状態の断面図である。また、図8は、図7に示すゲート絶縁層5の表面に、半導体層7が形成された状態を示す断面図であり、図9は、保護層21が形成された状態を示す断面図であり、図10は、半導体層形成工程において用いるインクジェット装置400の斜視図である。   Next, an example of a method for manufacturing the thin film transistor 1 will be described with reference to FIGS. 3 is a flowchart of a manufacturing process of the thin film transistor 1, FIG. 4 is a cross-sectional view of the substrate 2, and FIG. 5 is a cross-sectional view in a state where the gate electrode 6 is formed on the upper surface of the substrate 2 shown in FIG. It is. 6 is a cross-sectional view of the state in which the gate insulating layer 5 is formed on the upper surface of the substrate 2 shown in FIG. 5, and FIG. 7 shows the source electrode 3 and the drain on the surface of the gate insulating layer 5 shown in FIG. It is sectional drawing of the state in which the electrode 4 was formed. 8 is a cross-sectional view showing a state where the semiconductor layer 7 is formed on the surface of the gate insulating layer 5 shown in FIG. 7, and FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state where the protective layer 21 is formed. FIG. 10 is a perspective view of the ink jet apparatus 400 used in the semiconductor layer forming step.

薄膜トランジスタ1の製造方法では、図3の製造工程のフローチャートに示すように、まず、基板2の上面にゲート電極6を形成するゲート電極形成工程(S11)を行う。次いで、基板2の上面にゲート電極6を覆うようにしてゲート絶縁層5を形成するゲート絶縁層形成工程(S12)を行う。次いで、ゲート絶縁層5上にソース電極3及びドレイン電極4を各々形成するソース・ドレイン電極形成工程(S13)を行い、次いで、ソース電極3及びドレイン電極4間のゲート絶縁層5上に、当該ソース電極3及びドレイン電極4と各々一定距離離間して、半導体層7を形成する半導体層形成工程(S14)を行う。   In the method for manufacturing the thin film transistor 1, first, a gate electrode forming step (S11) for forming the gate electrode 6 on the upper surface of the substrate 2 is performed as shown in the flowchart of the manufacturing step in FIG. Next, a gate insulating layer forming step (S12) for forming the gate insulating layer 5 so as to cover the gate electrode 6 on the upper surface of the substrate 2 is performed. Next, a source / drain electrode formation step (S13) for forming the source electrode 3 and the drain electrode 4 on the gate insulating layer 5 is performed, and then the gate insulating layer 5 between the source electrode 3 and the drain electrode 4 is A semiconductor layer forming step (S14) for forming the semiconductor layer 7 is performed at a predetermined distance from the source electrode 3 and the drain electrode 4.

ここで、半導体層形成工程(S14)において用いられる、半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液は、シングルウォールカーボンナノチューブと界面活性剤と乾燥防止剤とを含む分散液を遠心分離する遠心分離工程(S1)において別途調製される。   Here, the carbon nanotube dispersion for semiconductor layer formation used in the semiconductor layer formation step (S14) is a centrifugal separation step (centrifugation of a dispersion containing single wall carbon nanotubes, a surfactant, and a drying inhibitor ( Prepared separately in S1).

半導体層形成工程(S14)の後には、半導体層7から界面活性剤と乾燥防止剤とを除去する洗浄工程(S15)を行う。その後、ソース電極3及び半導体層7間のゲート絶縁層5上に、当該ソース電極3の端部と半導体層7の端部とを覆うように銀ナノインクを塗布するとともに、ドレイン電極4及び半導体層7間のゲート絶縁層5上に、当該ドレイン電極4の端部と半導体層7の端部とを覆うように銀ナノインク10を塗布する導電性液体塗布工程(S17)を行う。最後に、導電性のシングルウォールカーボンナノチューブを焼き切るブレイクダウン工程(S20)を行う。尚、ブレイクダウン工程(S20)は、必ずしも行わなくても良く、必要に応じて行う。また、ブレイクダウン工程(S20)の後に、最上層に保護層を形成する保護層形成工程を行って、図9に示すように、薄膜トランジスタ1の最上層に保護層21を設けても良い。   After the semiconductor layer forming step (S14), a cleaning step (S15) for removing the surfactant and the drying inhibitor from the semiconductor layer 7 is performed. Thereafter, silver nanoink is applied on the gate insulating layer 5 between the source electrode 3 and the semiconductor layer 7 so as to cover the end portion of the source electrode 3 and the end portion of the semiconductor layer 7, and the drain electrode 4 and the semiconductor layer On the gate insulating layer 5 between 7, a conductive liquid application step (S <b> 17) for applying the silver nano-ink 10 so as to cover the end of the drain electrode 4 and the end of the semiconductor layer 7 is performed. Finally, a breakdown process (S20) for burning out the conductive single wall carbon nanotubes is performed. The breakdown step (S20) is not necessarily performed, and is performed as necessary. Further, after the breakdown step (S20), a protective layer forming step of forming a protective layer on the uppermost layer may be performed to provide the protective layer 21 on the uppermost layer of the thin film transistor 1 as shown in FIG.

次に、上記の製造工程の詳細について説明する。はじめに、ゲート電極形成工程(S11)について説明する。このゲート電極形成工程(S11)では、まず、図4に示す基板2をアセトンで5分間超音波をかけて十分に洗浄する。次に、基板2を脱ガスし、図5に示すように、マスク蒸着によってAlからなるゲート電極6を基板2上に形成する。尚、この時のマスク蒸着の条件は、真空度は3×10−4Paであり、基板2の加熱は不要である。第一の実施形態では、このゲート電極形成工程において、基板2の上面に膜厚が60nm,幅が100μmの帯状のゲート電極6が形成される。 Next, the detail of said manufacturing process is demonstrated. First, the gate electrode formation step (S11) will be described. In this gate electrode formation step (S11), first, the substrate 2 shown in FIG. 4 is sufficiently cleaned by applying ultrasonic waves for 5 minutes with acetone. Next, the substrate 2 is degassed, and a gate electrode 6 made of Al is formed on the substrate 2 by mask vapor deposition as shown in FIG. Note that the conditions of the mask vapor deposition at this time are a vacuum degree of 3 × 10 −4 Pa, and heating of the substrate 2 is unnecessary. In the first embodiment, in this gate electrode formation step, a strip-shaped gate electrode 6 having a film thickness of 60 nm and a width of 100 μm is formed on the upper surface of the substrate 2.

次に、ゲート絶縁層形成工程(S12)を行う。ゲート絶縁層形成工程(S12)では、図6に示すように、ゲート電極6が形成された基板2の上面に、スピンコート法によってポリイミド(PI)を含むゲート絶縁層5を形成する。このスピンコート法では、基板2の上面に、高耐熱性ポリイミド樹脂(京セラケミカル株式会社製:商品名「CT4112」)の5wt%溶液を塗布した後に、基板2を水平に回転させる。その後180℃で1時間乾燥することによって、膜厚が350nmのゲート絶縁層5を形成できる。尚、スピンコート法のメリットとしては、ゲート絶縁層5の膜厚を精密に制御し易い点が挙げられる。   Next, a gate insulating layer forming step (S12) is performed. In the gate insulating layer forming step (S12), as shown in FIG. 6, the gate insulating layer 5 containing polyimide (PI) is formed on the upper surface of the substrate 2 on which the gate electrode 6 is formed by spin coating. In this spin coating method, a 5 wt% solution of a highly heat-resistant polyimide resin (manufactured by Kyocera Chemical Co., Ltd .: trade name “CT4112”) is applied to the upper surface of the substrate 2 and then the substrate 2 is rotated horizontally. Thereafter, the gate insulating layer 5 having a thickness of 350 nm can be formed by drying at 180 ° C. for 1 hour. As an advantage of the spin coating method, it is easy to precisely control the film thickness of the gate insulating layer 5.

次に、ソース・ドレイン電極形成工程(S13)を行う。このソース・ドレイン電極形成工程(S13)では、図7に示すように、マスク蒸着によって、一例として、Auからなるソース電極3と、ドレイン電極4とをゲート絶縁層5の表面に各々形成する。尚、この時のマスク蒸着の条件は、真空度は3×10−4Paであり、基板2の加熱は不要である。こうして、ゲート絶縁層5の表面に一例として、厚さ100nm,幅が150μm,長さが500μmの帯状のソース電極3及びドレイン電極4を各々形成することができる。 Next, a source / drain electrode formation step (S13) is performed. In this source / drain electrode formation step (S13), as shown in FIG. 7, for example, a source electrode 3 made of Au and a drain electrode 4 are formed on the surface of the gate insulating layer 5 by mask vapor deposition. Note that the conditions of the mask vapor deposition at this time are a vacuum degree of 3 × 10 −4 Pa, and heating of the substrate 2 is unnecessary. Thus, as an example, the strip-like source electrode 3 and drain electrode 4 each having a thickness of 100 nm, a width of 150 μm, and a length of 500 μm can be formed on the surface of the gate insulating layer 5.

続いて、半導体層形成工程(S14)を行う。半導体層形成工程(S14)では、別途実行される遠心分離工程(S1)において作成した半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液を、インクジェット装置を用いてソース電極3及びドレイン電極4間のゲート絶縁層5上にソース電極3及びドレイン電極4と一定距離(一例として25μm)各々離間する位置に吐出して半導体層7を形成する(図8参照)。その後、自然乾燥又は恒温槽で乾燥する。ここでは、一例として、恒温槽で120℃で10分程度の乾燥定着を行い、半導体層7の水分を飛ばして乾燥させて、カーボンナノチューブを定着させた。   Subsequently, a semiconductor layer forming step (S14) is performed. In the semiconductor layer forming step (S14), the carbon nanotube dispersion liquid for forming the semiconductor layer prepared in the centrifugal step (S1) that is separately executed is used to form a gate insulating layer between the source electrode 3 and the drain electrode 4 using an ink jet device. A semiconductor layer 7 is formed by discharging to a position spaced apart from the source electrode 3 and the drain electrode 4 by a fixed distance (25 μm as an example) (see FIG. 8). Then, it dries in natural drying or a thermostat. Here, as an example, dry fixing was performed at 120 ° C. for about 10 minutes in a thermostatic bath, and the semiconductor layer 7 was dried by removing moisture, thereby fixing the carbon nanotubes.

ここで、半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液を調製する遠心分離工程(S1)について説明する。この遠心分離工程(S1)では、半導体層7を形成するために用いる半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液を調製するための超遠心分離処理を行う。第一の実施形態では、半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液を以下のように調製する。まず、シングルウォールカーボンナノチューブと界面活性剤と乾燥防止剤とを含む分散液を調製する。このとき用いる界面活性剤としては、前述のように、陰イオン性、陽イオン性、両性及び非イオン性のいずれの界面活性剤を用いてもよいし、1種の界面活性剤を用いる場合の他、2種以上の界面活性剤を組み合わせて用いてもよい。第一の実施形態では、純水100ml中に、シングルウォールカーボンナノチューブ(商品名「HiPco(登録商標)」、Carbon Nanotechnologies社製)を0.1wt%、SDS(和光純薬社製)を1wt%の割合で混合し、撹拌装置を用いて200rpmで1時間程度撹拌し、その後超音波洗浄装置で3時間程度加振した。この段階では、分散液に含まれるシングルウォールカーボンナノチューブは、界面活性剤の作用により、分散液中に安定して分散されているが、シングルウォールカーボンナノチューブの凝集体が多数存在する。   Here, the centrifugation step (S1) for preparing the carbon nanotube dispersion for forming the semiconductor layer will be described. In this centrifugation step (S1), an ultracentrifugation process for preparing a carbon nanotube dispersion for forming a semiconductor layer used for forming the semiconductor layer 7 is performed. In the first embodiment, a carbon nanotube dispersion for forming a semiconductor layer is prepared as follows. First, a dispersion containing a single wall carbon nanotube, a surfactant, and a drying inhibitor is prepared. As the surfactant used at this time, as described above, any of anionic, cationic, amphoteric and nonionic surfactants may be used, and when one kind of surfactant is used. In addition, two or more surfactants may be used in combination. In the first embodiment, 0.1 wt% of single wall carbon nanotubes (trade name “HiPco (registered trademark)”, manufactured by Carbon Nanotechnologies) and 1 wt% of SDS (made by Wako Pure Chemical Industries) in 100 ml of pure water. The mixture was stirred at 200 rpm for about 1 hour using a stirring device, and then shaken for about 3 hours with an ultrasonic cleaning device. At this stage, the single wall carbon nanotubes contained in the dispersion are stably dispersed in the dispersion due to the action of the surfactant, but there are many aggregates of single wall carbon nanotubes.

尚、さらに、超遠心分離装置(日立ハイテク社製 超遠心分離装置CP80WX)を用い、調製した分散液を40,000rpm程度の回転数で90分超遠心分離処理しても良い。この40,000rpm程度の回転数で遠心分離処理することにより、およそ150,000×gの遠心力が分散液に加わることになる。超遠心分離処理後の分散液の上澄みを採集して半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液とした。このような超遠心処理により、凝集しているシングルウォールカーボンナノチューブは分散液中に沈降するので、分散液の上澄みである半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液は、超遠心分離処理前の分散液に比べ、凝集していないシングルウォールカーボンナノチューブの割合が多くなっている。尚、この遠心分離工程は、半導体層形成工程(S14)よりも前に行われればよい。   Furthermore, the prepared dispersion may be further subjected to ultracentrifugation for 90 minutes at a rotational speed of about 40,000 rpm using an ultracentrifugation device (Ultracentrifugation device CP80WX manufactured by Hitachi High-Tech). By centrifuging at a rotational speed of about 40,000 rpm, a centrifugal force of about 150,000 × g is applied to the dispersion. The supernatant of the dispersion after ultracentrifugation was collected to obtain a carbon nanotube dispersion for forming a semiconductor layer. As a result of such ultracentrifugation, the aggregated single-walled carbon nanotubes settle in the dispersion. Therefore, the carbon nanotube dispersion for forming the semiconductor layer, which is the supernatant of the dispersion, is dispersed before the ultracentrifugation. Compared with, the proportion of single-walled carbon nanotubes that are not aggregated is higher. In addition, this centrifugation process should just be performed before a semiconductor layer formation process (S14).

最後に、このようにして調整した分散液100mlにグリセリン150mlを混合し、攪拌装置を用いて200rpmで1時間程度攪拌して、所望の粘度の分散液が完成する。   Finally, 150 ml of glycerin is mixed with 100 ml of the dispersion thus prepared, and stirred for about 1 hour at 200 rpm using a stirrer to complete a dispersion with a desired viscosity.

次に、半導体層形成工程(S14)に用いるインクジェット装置の一例を、図10を参照して簡単に説明する。図10に示すように、インクジェット装置400は、所謂インクジェットプリンタであり、略正方形に形成されたベースフレーム402の後端部から保持フレーム441,442を立設し、当該保持フレーム441,442間にX軸枠404を架設して、当該X軸枠404上にX軸を構成するリニアスケール405が設けられている。リニアスケール405上には半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液が封入された印字ヘッド414を保持するキャリッジ406がリニアスケール405の長手方向に摺動可能に載置されている。また、X軸枠404の右端部には、X軸モータ407が設けられ、キャリッジ406をリニアスケール405に沿って往復移動させるようになっている。また、キャリッジ406には、4つの印字ヘッド414を各々駆動する駆動回路基板408が4枚設けられている。   Next, an example of an ink jet apparatus used in the semiconductor layer forming step (S14) will be briefly described with reference to FIG. As shown in FIG. 10, the ink jet apparatus 400 is a so-called ink jet printer, in which holding frames 441 and 442 are erected from a rear end portion of a base frame 402 formed in a substantially square shape, and the holding frames 441 and 442 are interposed between the holding frames 441 and 442. An X-axis frame 404 is installed, and a linear scale 405 that configures the X-axis is provided on the X-axis frame 404. On the linear scale 405, a carriage 406 holding a print head 414 in which a carbon nanotube dispersion for forming a semiconductor layer is sealed is placed so as to be slidable in the longitudinal direction of the linear scale 405. An X-axis motor 407 is provided at the right end portion of the X-axis frame 404 so as to reciprocate the carriage 406 along the linear scale 405. The carriage 406 is provided with four drive circuit boards 408 that respectively drive the four print heads 414.

さらに、ベースフレーム402には、X軸枠404と直交する位置に、Y軸枠409が設けられ、Y軸枠409上には、略長方形の平面状のプラテン410がY軸枠409の長手方向に往復移動可能に設けられ、Y軸枠409の端部にはY軸モータ411が設けられ、プラテン410は、Y軸モータ411により、Y軸に沿って往復移動するようになっている。尚、ベースフレーム402の左端部には、印字ヘッド414の目詰まり解消等のために半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液を吐出するフラッシング動作を行う場所であるフラッシングポジション412が設けられ、ベースフレーム402の右端部は、印字ヘッド414のノズル表面のふき取り動作及び印字ヘッドのノズル内の半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液の吸引動作(パージ動作)を行うメンテナンスユニット413が設けられている。   Further, the base frame 402 is provided with a Y-axis frame 409 at a position orthogonal to the X-axis frame 404, and a substantially rectangular planar platen 410 is disposed on the Y-axis frame 409 in the longitudinal direction of the Y-axis frame 409. The Y-axis motor 411 is provided at the end of the Y-axis frame 409, and the platen 410 is reciprocated along the Y-axis by the Y-axis motor 411. A flushing position 412 is provided at the left end of the base frame 402. The flushing position 412 is a place where a flushing operation for discharging the carbon nanotube dispersion liquid for forming the semiconductor layer is performed to eliminate clogging of the print head 414. A maintenance unit 413 that performs a wiping operation of the nozzle surface of the print head 414 and a suction operation (purge operation) of the carbon nanotube dispersion liquid for forming a semiconductor layer in the nozzle of the print head is provided at the right end portion of the print head 414.

次に、上述のインクジェット装置400を用いて、別途実行される遠心分離工程(S1)において作成した半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液を、ソース電極3及びドレイン電極4間のゲート絶縁層5上にソース電極3及びドレイン電極4と一定距離各々離間する位置に吐出して、半導体層7を形成する方法を説明する。インクジェット装置400が備える制御部により、X軸モータ407及びY軸モータ411が駆動され、半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液が所定の位置に吐出される。   Next, the carbon nanotube dispersion for forming a semiconductor layer, which is prepared in the centrifugal separation step (S1) separately performed using the inkjet device 400 described above, is applied to the gate insulating layer 5 between the source electrode 3 and the drain electrode 4. Next, a method of forming the semiconductor layer 7 by discharging to a position spaced apart from the source electrode 3 and the drain electrode 4 by a certain distance will be described. The X-axis motor 407 and the Y-axis motor 411 are driven by the control unit provided in the ink jet apparatus 400, and the carbon nanotube dispersion liquid for forming the semiconductor layer is discharged to a predetermined position.

第一の実施形態においてソース電極3及びドレイン電極4間は、150μmであり、その間に、幅、100μmとなるように、半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液滴を10μmピッチで吐出した。1度に吐出される半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液の吐出量は数plである。尚、インクジェット装置400を用いて半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液滴を滴下して塗布した後、自然乾燥又は恒温槽で120℃、10分程度の乾燥定着を行い、シングルウォールカーボンナノチューブを含む半導体層7を形成する。   In the first embodiment, the gap between the source electrode 3 and the drain electrode 4 is 150 μm, and the carbon nanotube-dispersed droplets for forming the semiconductor layer are ejected at a pitch of 10 μm so that the width is 100 μm. The discharge amount of the carbon nanotube dispersion liquid for forming the semiconductor layer discharged at a time is several pl. In addition, after the carbon nanotube dispersed droplets for forming the semiconductor layer are dropped and applied using the ink jet device 400, it is subjected to drying and fixing at 120 ° C. for about 10 minutes in a natural drying or thermostatic bath to include single wall carbon nanotubes. A semiconductor layer 7 is formed.

次いで、洗浄工程(S15)を行う。この洗浄工程(S15)では、純水またはエタノールを用いて乾燥定着後の半導体層7から界面活性剤と乾燥防止剤等の不純物を除去する。乾燥防止剤として、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコールを用いた場合には、これらの物質は、純水またはエタノールには、良く溶解するので、十分な洗浄ができる。この洗浄方法としては、純水またはエタノールを用いて超音波洗浄を一例として30分行っても良いし、純水またはエタノールへ数時間浸漬しても良い。   Next, a cleaning step (S15) is performed. In this cleaning step (S15), impurities such as a surfactant and a drying inhibitor are removed from the semiconductor layer 7 after drying and fixing using pure water or ethanol. When glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, or polyethylene glycol is used as an anti-drying agent, these substances are well dissolved in pure water or ethanol, and thus can be sufficiently washed. As this cleaning method, ultrasonic cleaning may be performed using pure water or ethanol as an example for 30 minutes, or it may be immersed in pure water or ethanol for several hours.

次に、導電性液体塗布工程(S17)を行う。導電性液体塗布工程(S17)では、ソース電極3及び半導体層7間のゲート絶縁層5上に、当該ソース電極3の端部と半導体層7の端部とを覆うように導電性液体(一例として、銀ナノインク9)を滴下により塗布するとともに、ドレイン電極4及び半導体層7間のゲート絶縁層5上にも当該ドレイン電極4の端部と半導体層7の端部とを覆うように導電性液体(一例として、銀ナノインク10)を滴下により塗布する。このときに、銀ナノインク9と銀ナノインク10との間隔は、所定のチャネル長(一例として、数十μm)だけ離れるように銀ナノインクを滴下する。   Next, a conductive liquid application step (S17) is performed. In the conductive liquid application step (S17), a conductive liquid (one example) is formed on the gate insulating layer 5 between the source electrode 3 and the semiconductor layer 7 so as to cover the end portion of the source electrode 3 and the end portion of the semiconductor layer 7. In addition, the silver nano ink 9) is applied by dropping, and the conductive material is also formed on the gate insulating layer 5 between the drain electrode 4 and the semiconductor layer 7 so as to cover the end portion of the drain electrode 4 and the end portion of the semiconductor layer 7. A liquid (as an example, silver nanoink 10) is applied dropwise. At this time, the silver nano ink is dropped so that the interval between the silver nano ink 9 and the silver nano ink 10 is separated by a predetermined channel length (as an example, several tens of μm).

この導電性液体塗布工程(S17)で用いる導電性液体としては、一例として、銀ナノインクを用いたが、銀ナノインクとしては、アルバックマテリアル社製低温焼成型銀インクL-Agシリーズ、日本ペイント社製ファインスフェア、Cabot社製AG−IJ−G−100−S1などがある。また、導電性液体として、導電性高分子材料を用いても良い。導電性高分子材料としては、PEDOT/PSS(3,4−ethylenedioxythiophene(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を高分子量ポリスチレンスルホン酸中で重合してなる導電性ポリマー)などがあり、一例として、スタルクヴイテック社のBaytron(商品名)、AGFA−GEVAERT社のOrgacon(商品名)などがある。さらに、導電性液体として金ナノインク等を用いても良い。尚、この導電性液体塗布工程(S17)では、導電性液体をインクジェット法、スクリーン印刷法、ディスペンサ法等の何れかにより塗布する。   As an example of the conductive liquid used in this conductive liquid coating step (S17), silver nano-ink was used. As the silver nano-ink, low-temperature firing type silver ink L-Ag series manufactured by ULVAC Materials, manufactured by Nippon Paint Co., Ltd. Fine spheres, CAbot AG-IJ-G-100-S1, etc. are available. Further, a conductive polymer material may be used as the conductive liquid. Examples of the conductive polymer material include PEDOT / PSS (3,4-ethylenedioxythiophene (3,4-ethylenedioxythiophene) polymerized in a high molecular weight polystyrene sulfonic acid). As an example, Examples include Baytron (trade name) of Starck Vitec, and Orgacon (trade name) of AGFA-GEVAERT. Furthermore, gold nano ink or the like may be used as the conductive liquid. In this conductive liquid application step (S17), the conductive liquid is applied by any one of an inkjet method, a screen printing method, a dispenser method, and the like.

尚、導電性液体塗布工程(S17)では、銀ナノインク9,10は滴下後150℃で10分間焼成して定着させた。   In the conductive liquid application step (S17), the silver nano inks 9 and 10 were fixed by baking at 150 ° C. for 10 minutes after dropping.

最後に好ましくは、ブレイクダウン工程(S20)を行う。半導体層7に含まれるシングルウォールカーボンナノチューブは、半導体性のものと導電性のものとを両方含んでいるので、このブレイクダウン工程(S20)において、通電によって導電性のナノチューブを焼き切って、半導体性のナノチューブだけを残すための処理を行う。具体的には、ソース電極3とドレイン電極4の間に電圧を印加することによって導電性のシングルウォールカーボンナノチューブを通電による発熱によって焼き切る。このようにして半導体性のシングルウォールカーボンナノチューブのみを残した所望の半導体層7が形成される。尚、このブレイクダウン工程は必要に応じて省略するようにしてもよい。   Finally, preferably, a breakdown step (S20) is performed. The single-wall carbon nanotubes included in the semiconductor layer 7 include both semiconducting and conductive ones. In this breakdown step (S20), the conductive nanotubes are burned off by energization, and the semiconductor The process is performed to leave only the characteristic nanotubes. Specifically, by applying a voltage between the source electrode 3 and the drain electrode 4, the conductive single wall carbon nanotubes are burned out by heat generated by energization. In this way, a desired semiconductor layer 7 in which only the semiconductor single wall carbon nanotubes are left is formed. Note that this breakdown step may be omitted if necessary.

上記第一の実施形態の製造方法で製造した薄膜トランジスタ1では、試作した素子10個中、9個でソース電極3とドレイン電極4との間で導通が確認できた。これに対して、従来の方法で製造した薄膜トランジスタでは、試作した素子中導通が確認できたものは50%程度であった。従って、第一の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法で製造された薄膜トランジスタ1では、ソース電極3と半導体層7との間の電気的接続(コンタクト)、及びドレイン電極4と半導体層7との間の電気的接続(コンタクト)が十分に確保でき、導通不良を低下させることができた。   In the thin film transistor 1 manufactured by the manufacturing method of the first embodiment, conduction was confirmed between the source electrode 3 and the drain electrode 4 in 9 out of 10 prototyped elements. On the other hand, about 50% of the thin film transistors manufactured by the conventional method have been confirmed to be electrically conductive in the prototype device. Therefore, in the thin film transistor 1 manufactured by the thin film transistor manufacturing method of the first embodiment, electrical connection (contact) between the source electrode 3 and the semiconductor layer 7 and between the drain electrode 4 and the semiconductor layer 7 are performed. A sufficient electrical connection (contact) could be secured, and the conduction failure could be reduced.

次に、第二の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法について、図11を参照して説明する。図11は、第二の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法のフローチャートである。この第二の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法では、洗浄工程(S18)の順番が第一の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法と異なるのみであるので、その点について説明する。この第二の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法では、第一の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法のゲート電極形成工程(S11)〜半導体層形成工程(S14)までは、同じである。そして、半導体層形成工程(S14)では、第一の実施形態と同様に、別途実行される遠心分離工程(S1)において作成した半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液を、インクジェット装置を用いてソース電極3及びドレイン電極4間のゲート絶縁層5上にソース電極3及びドレイン電極4と一定距離(一例として25μm)各々離間する位置に吐出して半導体層7を形成する。その後、恒温槽で一例として、120℃で10分程度の乾燥定着を行い、半導体層7の水分を飛ばして乾燥させて、カーボンナノチューブを定着させる。  Next, a manufacturing method of the thin film transistor of the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart of the method for manufacturing the thin film transistor of the second embodiment. In the thin film transistor manufacturing method of the second embodiment, the order of the cleaning step (S18) is only different from that of the thin film transistor manufacturing method of the first embodiment. In the thin film transistor manufacturing method of the second embodiment, the gate electrode forming step (S11) to the semiconductor layer forming step (S14) of the thin film transistor manufacturing method of the first embodiment are the same. Then, in the semiconductor layer forming step (S14), as in the first embodiment, the carbon nanotube dispersion liquid for forming the semiconductor layer created in the centrifugation step (S1) separately executed is sourced using an inkjet device. On the gate insulating layer 5 between the electrode 3 and the drain electrode 4, the semiconductor layer 7 is formed by discharging the source electrode 3 and the drain electrode 4 to positions separated from each other by a certain distance (for example, 25 μm). Thereafter, as an example, in a thermostatic bath, drying and fixing are performed at 120 ° C. for about 10 minutes, and moisture of the semiconductor layer 7 is blown and dried to fix the carbon nanotubes.

その後、洗浄工程を行わずに、導電性液体塗布工程(S17)を行う。導電性液体塗布工程(S17)では、ソース電極3及び半導体層7間のゲート絶縁層5上に、当該ソース電極3の端部と半導体層7の端部とを覆うように導電性液体(一例として、銀ナノインク9)を滴下により塗布するとともに、ドレイン電極4及び半導体層7間のゲート絶縁層5上にも当該ドレイン電極4の端部と半導体層7の端部とを覆うように導電性液体(一例として、銀ナノインク10)を滴下により塗布する。このときに、銀ナノインク9と銀ナノインク10との間隔は、所定のチャネル長(一例として、数十μm)だけ離れるように銀ナノインクを滴下する。   Then, a conductive liquid application process (S17) is performed without performing a cleaning process. In the conductive liquid application step (S17), a conductive liquid (one example) is formed on the gate insulating layer 5 between the source electrode 3 and the semiconductor layer 7 so as to cover the end portion of the source electrode 3 and the end portion of the semiconductor layer 7. In addition, the silver nano ink 9) is applied by dropping, and the conductive material is also formed on the gate insulating layer 5 between the drain electrode 4 and the semiconductor layer 7 so as to cover the end portion of the drain electrode 4 and the end portion of the semiconductor layer 7. A liquid (as an example, silver nanoink 10) is applied dropwise. At this time, the silver nano ink is dropped so that the interval between the silver nano ink 9 and the silver nano ink 10 is separated by a predetermined channel length (as an example, several tens of μm).

導電性液体塗布工程(S17)では、銀ナノインク9,10の滴下後150℃で10分間焼成して定着させた。   In the conductive liquid coating step (S17), the silver nano inks 9 and 10 were dropped and baked at 150 ° C. for 10 minutes to be fixed.

次いで、洗浄工程(S18)を行った。この洗浄工程(S18)では、純水またはエタノールを用いて乾燥定着後の半導体層7から界面活性剤と乾燥防止剤等の不純物を除去する。  Next, a cleaning step (S18) was performed. In this cleaning step (S18), impurities such as a surfactant and a drying inhibitor are removed from the semiconductor layer 7 after drying and fixing using pure water or ethanol.

最後に、導電性のシングルウォールカーボンナノチューブを焼き切るブレイクダウン工程(S20)を行う。尚、ブレイクダウン工程(S20)は、必ずしも行わなくても良く、必要に応じて行う。また、ブレイクダウン工程(S20)の後に、最上層に保護層を形成する保護層形成工程を行って、図9に示すように、薄膜トランジスタ1の最上層に保護層21を設けても良い。   Finally, a breakdown process (S20) for burning out the conductive single wall carbon nanotubes is performed. The breakdown step (S20) is not necessarily performed, and is performed as necessary. Further, after the breakdown step (S20), a protective layer forming step of forming a protective layer on the uppermost layer may be performed to provide the protective layer 21 on the uppermost layer of the thin film transistor 1 as shown in FIG.

上記第二の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法では、洗浄前にカーボンナノチューブの膜が確認できるので、銀ナノインクを滴下する位置決めが容易になるという効果がある。   In the method of manufacturing the thin film transistor according to the second embodiment, since the carbon nanotube film can be confirmed before cleaning, there is an effect that the positioning of dropping the silver nano ink is facilitated.

次に、第三の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法について、図11のフローチャートを参照して説明する。第三の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法は、第二の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法と異なる点は、半導体層形成工程(S14)で、半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液を、インクジェット装置を用いてソース電極3及びドレイン電極4間のゲート絶縁層5上にソース電極3及びドレイン電極4と一定距離(一例として25μm)各々離間する位置に吐出して半導体層7を形成するが、その後、乾燥定着を行わずに、導電性液体塗布工程(S17)を行う点である。半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液滴下後に乾燥定着をせず、銀ナノインクを滴下して、その後、恒温槽で、一例として、150℃で10分程度の乾燥定着を行い、半導体層7の水分を飛ばして乾燥させて、カーボンナノチューブを定着させることと、銀ナノインクの焼成とを同時に行う(S17)。その後、洗浄工程(S18)を行って、純水またはエタノールを用いて乾燥定着後の半導体層7から界面活性剤と乾燥防止剤等の不純物を除去する。他の工程については、第二の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法と同じである。   Next, a method for manufacturing the thin film transistor according to the third embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The thin-film transistor manufacturing method of the third embodiment is different from the thin-film transistor manufacturing method of the second embodiment in that in the semiconductor layer forming step (S14), the carbon nanotube dispersion for forming the semiconductor layer is used as an ink jet device. The semiconductor layer 7 is formed by discharging the source electrode 3 and the drain electrode 4 on the gate insulating layer 5 between the source electrode 3 and the drain electrode 4 at positions separated from the source electrode 3 and the drain electrode 4 by a predetermined distance (for example, 25 μm). The point is that the conductive liquid application step (S17) is performed without performing dry fixing. After the carbon nanotube dispersion droplets for forming the semiconductor layer are not dried and fixed, the silver nano ink is dropped, and then, for example, drying and fixing is performed at 150 ° C. for about 10 minutes in a thermostatic bath. The carbon nanotubes are fixed and the silver nano ink is baked at the same time (S17). Thereafter, a cleaning step (S18) is performed to remove impurities such as a surfactant and a drying inhibitor from the semiconductor layer 7 after drying and fixing using pure water or ethanol. Other steps are the same as those in the method of manufacturing the thin film transistor of the second embodiment.

上記第三の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法では、カーボンナノチューブ分散液の滴下と銀ナノインクの滴下を同じ工程で行うことができ、その後の乾燥定着も同時にできるので、半導体層形成工程(S14)と導電性液体塗布工程(S17)をほぼ同時に行うことができ、製造効率が向上するという効果がある。   In the method of manufacturing the thin film transistor of the third embodiment, the carbon nanotube dispersion liquid and the silver nanoink can be dropped in the same step, and the subsequent drying and fixing can be performed simultaneously. Therefore, the semiconductor layer forming step (S14) and The conductive liquid application step (S17) can be performed almost simultaneously, and the manufacturing efficiency is improved.

次に、第四の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法について、図12のフローチャートと、図13乃至図15を参照して説明する。図12は、第四の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法のフローチャートであり、図13は、レジスト層8を塗布した状態を示す薄膜トランジスタ1の中心部の拡大平面図であり、図14は、レジスト層8を塗布した状態を示す薄膜トランジスタ1の断面図であり、図15は、レジスト層8を塗布した状態で銀ナノインク9及び10を塗布した状態の薄膜トランジスタ1の製造途中の断面図である。   Next, a method for manufacturing the thin film transistor according to the fourth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 12 and FIGS. FIG. 12 is a flowchart of the method of manufacturing the thin film transistor according to the fourth embodiment, FIG. 13 is an enlarged plan view of the central portion of the thin film transistor 1 showing a state where the resist layer 8 is applied, and FIG. 8 is a cross-sectional view of the thin film transistor 1 showing a state in which the thin film transistor 1 is applied, and FIG. 15 is a cross-sectional view of the thin film transistor 1 in a state where the silver nano inks 9 and 10 are applied in a state where the resist layer 8 is applied.

この第四の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法では、半導体層7上にレジスト層8を形成し(S16)、その後、導電性液体塗布工程(S17)を行い、レジスト層8を剥離するレジスト剥離工程(S19)を設けた点が、上記第一乃至第三実施形態と異なる。この第四の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法では、第一乃至第三の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法のゲート電極形成工程(S11)〜半導体層形成工程(S14)までは、同じである。半導体層形成工程(S14)では、第一の実施形態と同様に、別途実行される遠心分離工程(S1)において作成した半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液を、インクジェット装置を用いてソース電極3及びドレイン電極4間のゲート絶縁層5上にソース電極3及びドレイン電極4と一定距離(一例として25μm)各々離間する位置に吐出して半導体層7を形成する。その後、恒温槽で一例として、120℃で10分程度の乾燥定着を行い、半導体層7の水分を飛ばして乾燥させて、カーボンナノチューブを定着させる。   In the method of manufacturing the thin film transistor according to the fourth embodiment, a resist layer 8 is formed on the semiconductor layer 7 (S16), and then a conductive liquid application step (S17) is performed to remove the resist layer 8. The difference from the first to third embodiments is that (S19) is provided. In the thin film transistor manufacturing method of the fourth embodiment, the gate electrode forming step (S11) to the semiconductor layer forming step (S14) of the thin film transistor manufacturing method of the first to third embodiments are the same. In the semiconductor layer forming step (S14), as in the first embodiment, the carbon nanotube dispersion liquid for forming the semiconductor layer prepared in the separately performed centrifugation step (S1) is used as the source electrode 3 by using an inkjet apparatus. Then, the semiconductor layer 7 is formed by discharging at a certain distance (for example, 25 μm) from the source electrode 3 and the drain electrode 4 on the gate insulating layer 5 between the drain electrode 4 and the drain electrode 4. Thereafter, as an example, in a thermostatic bath, drying and fixing are performed at 120 ° C. for about 10 minutes, and moisture of the semiconductor layer 7 is blown and dried to fix the carbon nanotubes.

次いで、洗浄せずにカーボンナノチューブ膜からなる半導体層7上に、感光性レジスト(例えば東京応化工業株式会社製、OFPR800(商品名)など)を0.5μm塗布する。その後、所望のチャネル長になるように露光して余分な部分を除去することによって、感光性レジストパターンからなるレジスト層8を形成する(S16)。この状態が、図14に示す断面図の構造となる。その後、図13に示すように銀ナノインク30をじゅうぶんな量滴下して、150℃で10分焼成する(S17)。この状態が、図15に示す断面図の構造である。この状態では、ソース電極3とドレイン電極4とは銀ナノインク30によって電気的に接続されている。   Next, a photosensitive resist (for example, OFPR800 (trade name) manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied to the semiconductor layer 7 made of the carbon nanotube film without cleaning by 0.5 μm. Then, the resist layer 8 which consists of a photosensitive resist pattern is formed by exposing so that it may become desired channel length, and removing an excess part (S16). This state is the cross-sectional structure shown in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 13, a sufficient amount of the silver nano ink 30 is dropped and baked at 150 ° C. for 10 minutes (S17). This state is the structure of the cross-sectional view shown in FIG. In this state, the source electrode 3 and the drain electrode 4 are electrically connected by the silver nano ink 30.

その後、レジスト層8を溶剤で剥離する(S19)と、レジスト層8の上部に載っている銀ナノインク30も同時に剥離され、図2に示す薄膜トランジスタ1の構造が形成できる。従って、ソース電極3とドレイン電極4との銀ナノインク30による電気的接続(コンタクト)は遮断され、ソース電極3と半導体層7との間、ドレイン電極4と半導体層7との間の電気的接続(コンタクト)が保持される。   After that, when the resist layer 8 is peeled off with a solvent (S19), the silver nano ink 30 placed on the resist layer 8 is also peeled off at the same time, and the structure of the thin film transistor 1 shown in FIG. 2 can be formed. Therefore, the electrical connection (contact) between the source electrode 3 and the drain electrode 4 by the silver nano ink 30 is cut off, and the electrical connection between the source electrode 3 and the semiconductor layer 7 and between the drain electrode 4 and the semiconductor layer 7 is performed. (Contact) is held.

その後、導電性のシングルウォールカーボンナノチューブを焼き切るブレイクダウン工程(S20)を行う。尚、ブレイクダウン工程(S20)は、必ずしも行わなくても良く、必要に応じて行う。また、ブレイクダウン工程(S20)の後に、最上層に保護層を形成する保護層形成工程を行って、図9に示すように、薄膜トランジスタ1の最上層に保護層21を設けても良い。   Thereafter, a breakdown process (S20) for burning out the conductive single wall carbon nanotubes is performed. The breakdown step (S20) is not necessarily performed, and is performed as necessary. Further, after the breakdown step (S20), a protective layer forming step of forming a protective layer on the uppermost layer may be performed to provide the protective layer 21 on the uppermost layer of the thin film transistor 1 as shown in FIG.

第四の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法では、感光性レジストのパターン形成によって、数μmといった微細なチャネル形成が可能となる。また、レジストとしては、撥水レジストや撥水コート剤(旭硝子株式会社製、サイトップ(商品名)等)を用いることもできる。撥水性のレジストを用いた場合には、図13において、銀ナノインク30が水溶性のものであれば、レジスト層8にはじかれて上部に残りにくいため、その後のレジスト層8の剥離工程が容易になる。   In the method of manufacturing the thin film transistor according to the fourth embodiment, a fine channel of several μm can be formed by pattern formation of the photosensitive resist. As the resist, a water-repellent resist or a water-repellent coating agent (Asahi Glass Co., Ltd., Cytop (trade name), etc.) can also be used. In the case where a water-repellent resist is used, in FIG. 13, if the silver nano-ink 30 is water-soluble, it will be repelled by the resist layer 8 and will not remain on the upper portion, so that the subsequent resist layer 8 peeling process is easy. become.

尚、本発明は、以上詳述した第一乃至第四の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、薄膜トランジスタ1を構成する基板2,ゲート電極6,ソース電極3,ドレイン電極4,ゲート絶縁層5,半導体層7の材料、大きさ、形状及び配置は第一の実施形態の場合に限定されず、適宜変更可能である。   The present invention is not limited to the first to fourth embodiments described in detail above, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. For example, the material, size, shape, and arrangement of the substrate 2, the gate electrode 6, the source electrode 3, the drain electrode 4, the gate insulating layer 5, and the semiconductor layer 7 constituting the thin film transistor 1 are limited to those in the first embodiment. However, it can be changed as appropriate.

また、半導体層7を形成するために用いる半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液を調製するためのシングルウォールカーボンナノチューブ及び界面活性剤の添加量、シングルウォールカーボンナノチューブ及び界面活性剤を含む分散液の攪拌条件、超遠心分離処理等の条件は、適宜変更可能であり、第一の実施形態の場合に限定されない。例えば、シングルウォールカーボンナノチューブ及び界面活性剤を含む分散液を超遠心分離処理する際の条件は150,000×g以上であれば、分散液中に含まれる凝集したシングルウォールカーボンナノチューブを沈降させることができる。また、超遠心処理を省略して、半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液を調製するようにしてもよい。   The addition amount of single wall carbon nanotubes and a surfactant for preparing a carbon nanotube dispersion for forming a semiconductor layer used for forming the semiconductor layer 7, and the amount of dispersion containing the single wall carbon nanotubes and the surfactant Conditions such as stirring conditions and ultracentrifugation can be changed as appropriate, and are not limited to the case of the first embodiment. For example, if the conditions for ultracentrifugation of a dispersion containing single wall carbon nanotubes and a surfactant are 150,000 × g or more, the aggregated single wall carbon nanotubes contained in the dispersion are allowed to settle. Can do. Moreover, the ultracentrifugation process may be omitted and a carbon nanotube dispersion for forming a semiconductor layer may be prepared.

また第一乃至第四の実施形態では、半導体層形成工程(S14)において、インクジェット法を用いて半導体層7を形成していたが、スクリーン印刷法、ディスペンサ法等の他の塗布法を用いて半導体層7を形成してもよい。   In the first to fourth embodiments, the semiconductor layer 7 is formed using the inkjet method in the semiconductor layer forming step (S14). However, other coating methods such as a screen printing method and a dispenser method are used. The semiconductor layer 7 may be formed.

次に、第五の実施形態として、ゲート電極16がソース電極13やドレイン電極14より上側に位置する所謂「トップゲート型」の薄膜トランジスタ11の製造方法について図16を参照して説明する。図16は、第五の実施形態の薄膜トランジスタ11の断面図である。   Next, as a fifth embodiment, a manufacturing method of a so-called “top gate type” thin film transistor 11 in which the gate electrode 16 is located above the source electrode 13 and the drain electrode 14 will be described with reference to FIGS. FIG. 16 is a cross-sectional view of the thin film transistor 11 of the fifth embodiment.

尚、薄膜トランジスタ11は、「ボトムゲート型」の薄膜トランジスタ1と構造が異なるが、各層の材質は同じである。したがって、第五の実施形態では、薄膜トランジスタ11の構造と、その製造方法とを中心に説明し、材質の説明については省略する。   The thin film transistor 11 is different in structure from the “bottom gate type” thin film transistor 1, but the material of each layer is the same. Therefore, in the fifth embodiment, the structure of the thin film transistor 11 and the manufacturing method thereof will be mainly described, and description of the material will be omitted.

はじめに、薄膜トランジスタ11の断面構造について説明する。図16に示す薄膜トランジスタ11は、板状の基板12と、基板12上にソース電極13及びドレイン電極14がそれぞれ設けられている。   First, the cross-sectional structure of the thin film transistor 11 will be described. A thin film transistor 11 illustrated in FIG. 16 includes a plate-like substrate 12 and a source electrode 13 and a drain electrode 14 provided on the substrate 12.

また、ソース電極13及びドレイン電極14に挟まれる基板12の表面上には、ソース電極13及びドレイン電極14と所定距離(一例として25μm)離間して半導体層17が設けられている。そして、ソース電極13及び半導体層17間の基板12上と、ソース電極13の半導体層17の側の端部の上面及び側面と、半導体層17のソース電極13側の端部の上面及び側面とを銀ナノインク19が覆っている。また、ドレイン電極14及び半導体層17間の基板12上と、ドレイン電極14の半導体層17の側の端部の上面及び側面と、半導体層17のドレイン電極14側の端部の上面及び側面とを銀ナノインク20が覆っている。また、半導体層17の表面と、ソース電極13及びドレイン電極14の各表面と、銀ナノインク19及び銀ナノインク20の表面とを覆うようにゲート絶縁層15が設けられている。さらに、そのゲート絶縁層15の表面には、半導体層17に対向する位置に、ゲート電極16が設けられている。   Further, a semiconductor layer 17 is provided on the surface of the substrate 12 sandwiched between the source electrode 13 and the drain electrode 14 so as to be separated from the source electrode 13 and the drain electrode 14 by a predetermined distance (for example, 25 μm). Then, on the substrate 12 between the source electrode 13 and the semiconductor layer 17, the upper surface and side surface of the end portion of the source electrode 13 on the semiconductor layer 17 side, and the upper surface and side surface of the end portion of the semiconductor layer 17 on the source electrode 13 side, Is covered with silver nano-ink 19. Further, on the substrate 12 between the drain electrode 14 and the semiconductor layer 17, the upper surface and side surface of the end portion of the drain electrode 14 on the semiconductor layer 17 side, the upper surface and side surface of the end portion of the semiconductor layer 17 on the drain electrode 14 side, and Are covered with silver nano-ink 20. A gate insulating layer 15 is provided so as to cover the surface of the semiconductor layer 17, the surfaces of the source electrode 13 and the drain electrode 14, and the surfaces of the silver nanoink 19 and the silver nanoink 20. Further, a gate electrode 16 is provided on the surface of the gate insulating layer 15 at a position facing the semiconductor layer 17.

次に、薄膜トランジスタ11の製造方法について、図17〜図22を参照して説明する。図17は、第五の実施形態のトップゲート型薄膜トランジスタ11の製造工程のフローチャートである。また、図18は、基板12の断面図であり、図19は、図18に示す基板12の表面にソース電極13及びドレイン電極14が形成された状態の断面図であり、図20は、図19に示すソース電極13及びドレイン電極14間の基板12上に半導体層17が形成された状態の断面図である。また、図21は、図20に示す半導体層17とソース電極13及びドレイン電極14との間に銀ナノインク19及び銀ナノインク20が塗布された状態を示す断面図であり、図22は、図21に示す半導体層17の表面と、ソース電極13及びドレイン電極14の各表面と、銀ナノインク19及び銀ナノインク20の表面とを覆うようにゲート絶縁層15が設けられた状態を示す断面図である。   Next, a method for manufacturing the thin film transistor 11 will be described with reference to FIGS. FIG. 17 is a flowchart of the manufacturing process of the top-gate thin film transistor 11 according to the fifth embodiment. 18 is a cross-sectional view of the substrate 12, FIG. 19 is a cross-sectional view in a state where the source electrode 13 and the drain electrode 14 are formed on the surface of the substrate 12 shown in FIG. 18, and FIG. 19 is a cross-sectional view of a state in which a semiconductor layer 17 is formed on the substrate 12 between the source electrode 13 and the drain electrode 14 shown in FIG. 21 is a cross-sectional view showing a state in which the silver nano ink 19 and the silver nano ink 20 are applied between the semiconductor layer 17 shown in FIG. 20 and the source electrode 13 and the drain electrode 14, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a gate insulating layer 15 is provided so as to cover the surface of the semiconductor layer 17, the surfaces of the source electrode 13 and the drain electrode 14, and the surfaces of the silver nanoink 19 and the silver nanoink 20. .

薄膜トランジスタ11の製造方法では、図17に示すように、基板12の上面に、ソース電極13及びドレイン電極14を各々形成するソース・ドレイン電極形成工程(S31)が行われ、次いで、ソース電極13及びドレイン電極14に挟まれる基板12の表面に、ソース電極13及びドレイン電極14と所定距離離間して半導体層17を形成する半導体層形成工程(S32)が行われる。その後、半導体層17から界面活性剤と乾燥防止剤とを除去する洗浄工程(S33)を行う。次いで、導電性液体塗布工程(S35)を行い、その後、半導体層17の表面と、ソース電極13及びドレイン電極14の各表面と、銀ナノインク19,20の各表面とを覆うようにゲート絶縁層15を形成するゲート絶縁層形成工程(S36)を行い、ゲート絶縁層15の表面にゲート電極16を形成するゲート電極形成工程(S37)を行う。最後に、ブレイクダウン工程(S38)を行う。また、半導体層形成工程(S32)において用いられる半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液は、前記第一乃至第四の実施形態と同様に遠心分離工程(S1)において調整される。以下、各工程について具体的に説明する。   In the method of manufacturing the thin film transistor 11, as shown in FIG. 17, a source / drain electrode formation step (S31) for forming the source electrode 13 and the drain electrode 14 on the upper surface of the substrate 12, respectively, is performed. A semiconductor layer forming step (S32) is performed in which the semiconductor layer 17 is formed on the surface of the substrate 12 sandwiched between the drain electrodes 14 at a predetermined distance from the source electrode 13 and the drain electrode 14. Thereafter, a cleaning step (S33) for removing the surfactant and the drying inhibitor from the semiconductor layer 17 is performed. Next, a conductive liquid application step (S35) is performed, and then the gate insulating layer is formed so as to cover the surface of the semiconductor layer 17, the surfaces of the source electrode 13 and the drain electrode 14, and the surfaces of the silver nano inks 19 and 20. A gate insulating layer forming step (S36) for forming 15 is performed, and a gate electrode forming step (S37) for forming the gate electrode 16 on the surface of the gate insulating layer 15 is performed. Finally, a breakdown process (S38) is performed. Further, the carbon nanotube dispersion for forming the semiconductor layer used in the semiconductor layer forming step (S32) is adjusted in the centrifugation step (S1) as in the first to fourth embodiments. Hereinafter, each step will be specifically described.

第五の実施形態のトップゲート型薄膜トランジスタ11の製造工程では、まず、ソース・ドレイン電極形成工程(S31)を行う。このソース・ドレイン電極形成工程では、まず、図18に示す基板12を十分に洗浄する。次に、基板12を脱ガスし、図19に示すように、マスク蒸着によって、一例としてAuからなるソース電極13とドレイン電極14とを基板12の表面に各々形成する。尚、この時のマスク蒸着の条件は、真空度は3×10−4Paであり、基板12の加熱は不要である。こうして、基板12の表面に厚さ100nmのソース電極13及びドレイン電極14を各々形成することができる。 In the manufacturing process of the top-gate thin film transistor 11 of the fifth embodiment, first, a source / drain electrode forming step (S31) is performed. In this source / drain electrode formation step, first, the substrate 12 shown in FIG. 18 is sufficiently cleaned. Next, the substrate 12 is degassed, and, as shown in FIG. 19, a source electrode 13 and a drain electrode 14 made of Au, for example, are formed on the surface of the substrate 12 by mask vapor deposition. The conditions for the mask vapor deposition at this time are a degree of vacuum of 3 × 10 −4 Pa and heating of the substrate 12 is unnecessary. Thus, the source electrode 13 and the drain electrode 14 having a thickness of 100 nm can be formed on the surface of the substrate 12, respectively.

次に、半導体層形成工程(S32)を行う。半導体層形成工程では、図20に示すように、別途実行される遠心分離工程(S1)において作成した半導体層形成用のカーボンナノチューブ分散液を、インクジェット装置を用いてソース電極13及びドレイン電極14間の基板12上にソース電極13及びドレイン電極14と一定距離(一例として25μm)各々離間する位置に吐出して半導体層17を形成する。その後、自然乾燥又は恒温槽で乾燥する。ここでは、一例として、恒温槽で120℃で10分程度の乾燥定着を行い、半導体層17の水分を飛ばして乾燥させて、カーボンナノチューブを定着させた。インクジェット法及び遠心分離工程(S1)の詳細は第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。   Next, a semiconductor layer forming step (S32) is performed. In the semiconductor layer forming step, as shown in FIG. 20, the carbon nanotube dispersion for forming the semiconductor layer prepared in the centrifugal separation step (S1) separately executed is used to form the gap between the source electrode 13 and the drain electrode 14 using an ink jet device. A semiconductor layer 17 is formed on the substrate 12 by discharging to a position separated from the source electrode 13 and the drain electrode 14 by a predetermined distance (for example, 25 μm). Then, it dries in natural drying or a thermostat. Here, as an example, dry fixing was performed at 120 ° C. for about 10 minutes in a thermostatic bath, and the semiconductor layer 17 was dried by removing moisture to fix the carbon nanotubes. The details of the ink jet method and the centrifugation step (S1) are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

次いで、洗浄工程(S33)を行う。この洗浄工程(S33)では、純水またはエタノールを用いて乾燥定着後の半導体層17から界面活性剤と乾燥防止剤とを除去する。乾燥防止剤として、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコールを用いた場合には、これらの物質は、純水またはエタノールには、良く溶解するので、十分な洗浄ができる。この洗浄方法としては、純水またはエタノールを用いて超音波洗浄を一例として30分行っても良いし、純水またはエタノールへ数時間浸漬しても良い。   Next, a cleaning step (S33) is performed. In this cleaning step (S33), the surfactant and the drying inhibitor are removed from the semiconductor layer 17 after drying and fixing using pure water or ethanol. When glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, or polyethylene glycol is used as an anti-drying agent, these substances are well dissolved in pure water or ethanol, and thus can be sufficiently washed. As this cleaning method, ultrasonic cleaning may be performed using pure water or ethanol as an example for 30 minutes, or it may be immersed in pure water or ethanol for several hours.

次に、導電性液体塗布工程(S35)を行う。導電性液体塗布工程(S35)では、図21に示すように、ソース電極13及び半導体層17間の基板12上に、当該ソース電極13の端部と半導体層17の端部とを覆うように導電性液体(一例として、銀ナノインク19)を滴下により塗布するとともに、ドレイン電極14及び半導体層17間の基板12上にも当該ドレイン電極14の端部と半導体層17の端部とを覆うように導電性液体(一例として、銀ナノインク20)を滴下により塗布する。このときに、銀ナノインク19と銀ナノインク20との間隔は、所定のチャネル長(一例として、数十μm)だけ離れるように銀ナノインクを滴下する。   Next, a conductive liquid application step (S35) is performed. In the conductive liquid application step (S35), as shown in FIG. 21, the end of the source electrode 13 and the end of the semiconductor layer 17 are covered on the substrate 12 between the source electrode 13 and the semiconductor layer 17. A conductive liquid (silver nano ink 19 as an example) is applied dropwise, and the end of drain electrode 14 and the end of semiconductor layer 17 are also covered on substrate 12 between drain electrode 14 and semiconductor layer 17. A conductive liquid (silver nano ink 20 as an example) is applied dropwise. At this time, the silver nano ink is dropped so that the interval between the silver nano ink 19 and the silver nano ink 20 is separated by a predetermined channel length (for example, several tens of μm).

この導電性液体塗布工程(S35)で用いる導電性液体としては、第一実施形態と同じように銀ナノインクを用いることができる。銀ナノインクとしては、アルバックマテリアル社製低温焼成型銀インクL-Agシリーズ、日本ペイント社製ファインスフェア、Cabot社製AG−IJ−G−100−S1などがある。また、導電性液体として、導電性高分子材料を用いても良い。導電性高分子材料としては、PEDOT/PSS(3,4−ethylenedioxythiophene(3,4−エチレンジオキシチオフェン)を高分子量ポリスチレンスルホン酸中で重合してなる導電性ポリマー)などがあり、一例としてスタルクヴイテック社のBaytron(商品名)、AGFA−GEVAERT社のOrgacon(商品名)などがある。さらに、導電性液体として金ナノインク等を用いても良い。尚、この導電性液体塗布工程(S35)では、導電性液体をインクジェット法、スクリーン印刷法、ディスペンサ法等の何れかにより塗布する。   As the conductive liquid used in this conductive liquid coating step (S35), silver nano ink can be used as in the first embodiment. Examples of the silver nano ink include a low-temperature firing type silver ink L-Ag series manufactured by ULVAC Materials, a fine sphere manufactured by Nippon Paint, and AG-IJ-G-100-S1 manufactured by Cabot. Further, a conductive polymer material may be used as the conductive liquid. Examples of the conductive polymer material include PEDOT / PSS (a conductive polymer obtained by polymerizing 3,4-ethylenedioxythiophene (3,4-ethylenedioxythiophene) in high molecular weight polystyrene sulfonic acid). Examples include Baytron (trade name) of Vitec, and Orgacon (trade name) of AGFA-GEVAERT. Furthermore, gold nano ink or the like may be used as the conductive liquid. In the conductive liquid application step (S35), the conductive liquid is applied by any one of an ink jet method, a screen printing method, a dispenser method, and the like.

尚、導電性液体塗布工程(S35)では、銀ナノインク19,20は滴下後150℃で10分間焼成して定着させた。ここで、銀ナノインク19,20が「導電部」に相当する。   In the conductive liquid coating step (S35), the silver nano inks 19 and 20 were fixed by baking at 150 ° C. for 10 minutes after dropping. Here, the silver nano inks 19 and 20 correspond to “conductive portions”.

次いで、ゲート絶縁層形成工程(S36)を行う。ゲート絶縁層形成工程では、図22に示すように、半導体層17の表面、ソース電極13及びドレイン電極14の各表面、銀ナノインク19,20の表面を覆うように、スピンコート法によって、ポリイミド(PI)からなるゲート絶縁層15を形成する。このスピンコート法では、高耐熱性ポリイミド樹脂の5wt%溶液を塗布した後に、基板12を水平に回転させる。その後、180℃で約1時間乾燥することによって、膜厚が350nmのゲート絶縁層15を形成することができる。   Next, a gate insulating layer forming step (S36) is performed. In the gate insulating layer forming step, as shown in FIG. 22, polyimide (by a spin coat method is used so as to cover the surface of the semiconductor layer 17, the surfaces of the source electrode 13 and the drain electrode 14, and the surfaces of the silver nanoinks 19 and 20. A gate insulating layer 15 made of PI) is formed. In this spin coating method, after applying a 5 wt% solution of high heat resistant polyimide resin, the substrate 12 is rotated horizontally. Thereafter, the gate insulating layer 15 having a thickness of 350 nm can be formed by drying at 180 ° C. for about 1 hour.

次に、ゲート電極形成工程を行う(S37)。ゲート電極形成工程では、マスク蒸着によってAlからなるゲート電極16を、ゲート絶縁層15の表面上における半導体層17と対向する位置に形成する。尚、この時のマスク蒸着の条件は、真空度は3×10−4Paであり、基板12の加熱は不要である。こうして、ゲート絶縁層15の表面に厚さ60nmのゲート電極16を形成することができ、図16に示す薄膜トランジスタ11を製造することができる。 Next, a gate electrode forming step is performed (S37). In the gate electrode forming step, the gate electrode 16 made of Al is formed at a position facing the semiconductor layer 17 on the surface of the gate insulating layer 15 by mask vapor deposition. The conditions for the mask vapor deposition at this time are a degree of vacuum of 3 × 10 −4 Pa and heating of the substrate 12 is unnecessary. Thus, the gate electrode 16 having a thickness of 60 nm can be formed on the surface of the gate insulating layer 15, and the thin film transistor 11 shown in FIG. 16 can be manufactured.

最後に好ましくは、ブレイクダウン工程(S38)を行う。この工程は、通電によって導電性のナノチューブを焼き切って、半導体性のナノチューブだけを残すための工程であり、詳細は第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。尚、このブレイクダウン工程は必要に応じて省略するようにしてもよい。   Finally, preferably, a breakdown step (S38) is performed. This step is a step for burning out the conductive nanotubes by energization and leaving only the semiconducting nanotubes, and the details are the same as in the first embodiment, and the description thereof is omitted. Note that this breakdown step may be omitted if necessary.

以上詳述した、第五の実施形態の薄膜トランジスタ11の製造方法によれば、第一の実施形態の場合と同様な効果が得られる。さらに、最も位置精度が必要なソース電極13とドレイン電極14を平坦な基板12上に形成するので、ゲート絶縁膜上にソース電極とドレイン電極を形成するボトムゲート型に比べて良好な位置精度で形成できる。また、第五の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法で製造された薄膜トランジスタ11では、ソース電極13と半導体層17との間の電気的接続(コンタクト)、及びドレイン電極14と半導体層17との間の電気的接続(コンタクト)が十分に確保でき、導通不良を低下させることができる。   According to the manufacturing method of the thin film transistor 11 of the fifth embodiment described in detail above, the same effect as in the case of the first embodiment can be obtained. Furthermore, since the source electrode 13 and the drain electrode 14 that require the most positional accuracy are formed on the flat substrate 12, the positional accuracy is better than that of the bottom gate type in which the source electrode and the drain electrode are formed on the gate insulating film. Can be formed. In the thin film transistor 11 manufactured by the thin film transistor manufacturing method of the fifth embodiment, the electrical connection (contact) between the source electrode 13 and the semiconductor layer 17 and the connection between the drain electrode 14 and the semiconductor layer 17 are also provided. A sufficient electrical connection (contact) can be secured, and poor conduction can be reduced.

尚、本発明は、以上詳述した第五の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、薄膜トランジスタ11を構成する基板12,ゲート電極16,ソース電極13,ドレイン電極14,ゲート絶縁層15,半導体層17の材料、大きさ、形状及び配置は第一の実施形態の場合に限定されず、適宜変更可能である。   The present invention is not limited to the fifth embodiment described in detail above, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. For example, the material, size, shape, and arrangement of the substrate 12, the gate electrode 16, the source electrode 13, the drain electrode 14, the gate insulating layer 15, and the semiconductor layer 17 constituting the thin film transistor 11 are limited to those in the first embodiment. However, it can be changed as appropriate.

また第五の実施形態では、半導体層形成工程(S32)において、インクジェット法を用いて半導体層17を形成していたが、スクリーン印刷法、ディスペンサ法等の他の塗布法を用いて半導体層17を形成してもよい。   In the fifth embodiment, in the semiconductor layer forming step (S32), the semiconductor layer 17 is formed using the inkjet method. However, the semiconductor layer 17 is formed using another coating method such as a screen printing method or a dispenser method. May be formed.

また、上記実施形態の洗浄工程(S15,S18,S33)では、純水又はエタノールを用いて界面活性剤及び乾燥防止剤を除去したが、基板2,12を構成する基材フィルムの耐熱温度以下の加熱を行って、界面活性剤及び乾燥防止剤を焼却除去しても良い。さらに、減圧加熱を行って比較的低温で界面活性剤及び乾燥防止剤を蒸発させても良い。即ち、使用する界面活性剤及び乾燥防止剤の除去に適した方法を用いれば良い。   Moreover, in the washing | cleaning process (S15, S18, S33) of the said embodiment, although surfactant and the drying inhibitor were removed using pure water or ethanol, it is below the heat-resistant temperature of the base film which comprises the board | substrates 2 and 12. The surfactant and the drying inhibitor may be removed by incineration. Further, the surfactant and the drying inhibitor may be evaporated at a relatively low temperature by heating under reduced pressure. That is, a method suitable for removing the surfactant and drying inhibitor to be used may be used.

また、上記第五の実施形態の工程の一部を上記第二乃至第四実施形態のように変更しても良い。   Moreover, you may change a part of process of the said 5th embodiment like the said 2nd thru | or 4th embodiment.

本発明の薄膜トランジスタの製造方法及び薄膜トランジスタは、所謂ボトムゲート型又はトップゲート型の薄膜トランジスタ及びその製造方法に適用可能である。   The thin film transistor manufacturing method and the thin film transistor of the present invention can be applied to a so-called bottom gate type or top gate type thin film transistor and a method for manufacturing the same.

薄膜トランジスタ1の平面図である。1 is a plan view of a thin film transistor 1. FIG. 図1のI−I線における矢視方向断面図のうち、半導体層7が形成されている部分を拡大した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which expanded the part in which the semiconductor layer 7 is formed among the arrow direction sectional views in the II line | wire of FIG. 薄膜トランジスタ1の製造工程のフローチャートである。3 is a flowchart of a manufacturing process of the thin film transistor 1. 基板2の断面図である。2 is a cross-sectional view of a substrate 2. FIG. 図4に示す基板2の上面にゲート電極6が形成された状態の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which a gate electrode 6 is formed on the upper surface of the substrate 2 shown in FIG. 4. 図5に示す基板2の上面にゲート絶縁層5が形成された状態の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which a gate insulating layer 5 is formed on the upper surface of the substrate 2 shown in FIG. 5. 図6に示すゲート絶縁層5の表面に、ソース電極3及びドレイン電極4が形成された状態の断面図である。It is sectional drawing of the state in which the source electrode 3 and the drain electrode 4 were formed in the surface of the gate insulating layer 5 shown in FIG. 図7に示すゲート絶縁層5の表面に、半導体層7が形成された状態を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which a semiconductor layer 7 is formed on the surface of the gate insulating layer 5 shown in FIG. 7. 保護層21が形成された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the protective layer 21 was formed. 半導体層形成工程において用いるインクジェット装置400の斜視図である。It is a perspective view of the inkjet apparatus 400 used in a semiconductor layer formation process. 第二の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法のフローチャートである。It is a flowchart of the manufacturing method of the thin-film transistor of 2nd embodiment. 第四の実施形態の薄膜トランジスタの製造方法のフローチャートである。It is a flowchart of the manufacturing method of the thin-film transistor of 4th embodiment. レジスト層8を塗布した状態を示す薄膜トランジスタ1の中心部の拡大平面図である。2 is an enlarged plan view of a central portion of a thin film transistor 1 showing a state where a resist layer 8 is applied. FIG. レジスト層8を塗布した状態を示す薄膜トランジスタ1の製造途中の断面図である。It is sectional drawing in the middle of manufacture of the thin-film transistor 1 which shows the state which apply | coated the resist layer 8. FIG. レジスト層8を塗布した状態で銀ナノインク9及び10を塗布した状態の薄膜トランジスタ1の製造途中の断面図である。It is sectional drawing in the middle of manufacture of the thin-film transistor 1 of the state which apply | coated the silver nanoinks 9 and 10 in the state which apply | coated the resist layer 8. FIG. 第五の実施形態の薄膜トランジスタ11の断面図である。It is sectional drawing of the thin-film transistor 11 of 5th embodiment. 第五の実施形態のトップゲート型薄膜トランジスタ11の製造工程のフローチャートである。It is a flowchart of the manufacturing process of the top gate type thin-film transistor 11 of 5th embodiment. 基板12の断面図である。2 is a cross-sectional view of a substrate 12. FIG. 図18に示す基板12の表面にソース電極13及びドレイン電極14が形成された状態の断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating a state in which a source electrode 13 and a drain electrode 14 are formed on the surface of the substrate 12 illustrated in FIG. 18. 図19に示すソース電極13及びドレイン電極14間の基板12上に半導体層17が形成された状態の断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view showing a state in which a semiconductor layer 17 is formed on the substrate 12 between the source electrode 13 and the drain electrode 14 shown in FIG. 19. 図19に示す半導体層17とソース電極13及びドレイン電極14との間に銀ナノインク19及び銀ナノインク20が塗布された状態を示す断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating a state in which silver nanoink 19 and silver nanoink 20 are applied between the semiconductor layer 17 illustrated in FIG. 19 and the source electrode 13 and the drain electrode 14. 図20に示す半導体層17の表面と、ソース電極13及びドレイン電極14の各表面と、銀ナノインク19及び銀ナノインク20の表面とを覆うようにゲート絶縁層15が設けられた状態を示す断面図である。20 is a cross-sectional view illustrating a state in which the gate insulating layer 15 is provided so as to cover the surface of the semiconductor layer 17 illustrated in FIG. 20, the surfaces of the source electrode 13 and the drain electrode 14, and the surfaces of the silver nanoink 19 and the silver nanoink 20. It is. 従来の製造法で製造した薄膜トランジスタ1の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the thin-film transistor 1 manufactured with the conventional manufacturing method.

符号の説明Explanation of symbols

1 薄膜トランジスタ
2 基板
3 ソース電極
4 ドレイン電極
5 ゲート絶縁層
6 ゲート電極
7 半導体層
9 銀ナノインク
10 銀ナノインク
11 薄膜トランジスタ
12 基板
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 半導体層
19 銀ナノインク
20 銀ナノインク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thin film transistor 2 Substrate 3 Source electrode 4 Drain electrode 5 Gate insulating layer 6 Gate electrode 7 Semiconductor layer 9 Silver nano ink 10 Silver nano ink 11 Thin film transistor 12 Substrate 13 Source electrode 14 Drain electrode 15 Gate insulating layer 16 Gate electrode 17 Semiconductor layer 19 Silver nano ink 20 Silver nano ink

Claims (11)

基板上にゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、
前記ゲート電極を覆うように前記基板上にゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層上に、ソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成するソース・ドレイン電極形成工程と、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極間の前記ゲート絶縁層上に、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と離間して、少なくともカーボンナノチューブを含む水溶液からなる分散液を塗布してカーボンナノチューブからなる半導体層を形成する半導体層形成工程と、
前記半導体層と前記ソース電極との間及び前記半導体層と前記ドレイン電極との間に各々導電性液体を塗布して導電部を形成する導電性液体塗布工程と
を備えたことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
A gate electrode forming step of forming a gate electrode on the substrate;
Forming a gate insulating layer on the substrate so as to cover the gate electrode; and
A source / drain electrode forming step of forming a source electrode and a drain electrode spaced apart from each other on the gate insulating layer;
On the gate insulating layer between the source electrode and the drain electrode, a dispersion layer made of an aqueous solution containing at least carbon nanotubes is applied apart from the source electrode and the drain electrode to form a semiconductor layer made of carbon nanotubes. A semiconductor layer forming step,
A thin film transistor comprising: a conductive liquid application step of forming a conductive portion by applying a conductive liquid between the semiconductor layer and the source electrode and between the semiconductor layer and the drain electrode. Manufacturing method.
基板上にソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成するソース・ドレイン電極形成工程と、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極間の前記基板上に、前記ソース電極及び前記ドレイン電極と離間して、少なくともカーボンナノチューブを含む水溶液からなる分散液を塗布してカーボンナノチューブからなる半導体層を形成する半導体層形成工程と、
前記半導体層と前記ソース電極との間及び前記半導体層と前記ドレイン電極との間に各々導電性液体を塗布して導電部を形成する導電性液体塗布工程と、
前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記導電部を覆うようにゲート絶縁層を形成するゲート絶縁層形成工程と、
前記ゲート絶縁層形成工程で形成された前記ゲート絶縁層上に、ゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、
を備えたことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
A source / drain electrode forming step of forming a source electrode and a drain electrode on a substrate apart from each other;
A semiconductor in which a semiconductor layer made of carbon nanotubes is formed on the substrate between the source electrode and the drain electrode by applying a dispersion made of an aqueous solution containing at least carbon nanotubes apart from the source electrode and the drain electrode. A layer forming step;
A conductive liquid applying step of forming a conductive portion by applying a conductive liquid between the semiconductor layer and the source electrode and between the semiconductor layer and the drain electrode;
A gate insulating layer forming step of forming a gate insulating layer so as to cover the source electrode, the drain electrode, and the conductive portion;
Forming a gate electrode on the gate insulating layer formed in the gate insulating layer forming step; and
A method for producing a thin film transistor, comprising:
前記半導体層形成工程では、前記分散液を塗布後に乾燥することで前記カーボンナノチューブを定着させて前記半導体層を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の薄膜トランジスタの製造方法。   3. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein, in the semiconductor layer forming step, the semiconductor layer is formed by fixing the carbon nanotubes by drying after applying the dispersion liquid. 前記半導体層を定着後に洗浄して、少なくとも界面活性剤及び乾燥防止剤の一方を含む不純物を除去する洗浄工程を行うことを特徴とする請求項3に記載の薄膜トランジスタの製造方法。   4. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 3, wherein the semiconductor layer is washed after fixing to perform a washing step of removing impurities including at least one of a surfactant and a drying inhibitor. 前記半導体層形成工程で前記分散液を塗布後に、前記導電性液体塗布工程を行い、その後乾燥して前記カーボンナノチューブ及び前記導電性液体を定着することを特徴とする請求項1又は2に記載の薄膜トランジスタの製造方法。   3. The method according to claim 1, wherein after applying the dispersion liquid in the semiconductor layer forming step, the conductive liquid application step is performed, and then the carbon nanotubes and the conductive liquid are fixed by drying. A method for manufacturing a thin film transistor. 前記半導体層上の一部に導電性液体の付着を防ぐレジスト層を形成して、チャネル長を制御するレジスト塗布工程を備え、
当該レジスト層を形成後に前記導電性液体塗布工程を行い、
その後、前記レジスト層を剥離する剥離工程を行うことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の薄膜トランジスタの製造方法。
Forming a resist layer for preventing the adhesion of conductive liquid on a part of the semiconductor layer, and comprising a resist coating process for controlling a channel length;
The conductive liquid application step is performed after the resist layer is formed,
6. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein a peeling step for peeling the resist layer is performed thereafter.
最上層に保護層を形成する保護層形成工程を備えたことを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の薄膜トランジスタの製造方法。   7. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, further comprising a protective layer forming step of forming a protective layer as an uppermost layer. 前記導電性液体として、銀ナノインク、金ナノインク、又は導電性高分子を含む液体の何れかを用いることを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の薄膜トランジスタの製造方法。   8. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein any one of silver nanoink, gold nanoink, and a liquid containing a conductive polymer is used as the conductive liquid. 前記導電性液体塗布工程では、前記導電性液体をインクジェット法、スクリーン印刷法、ディスペンサ法の何れかにより塗布することを特徴とする請求項1乃至8の何れかに記載の薄膜トランジスタの製造方法。   9. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein in the conductive liquid application step, the conductive liquid is applied by any one of an ink jet method, a screen printing method, and a dispenser method. 前記半導体層形成工程では、前記分散液をインクジェット法、スクリーン印刷法、ディスペンサ法の何れかにより塗布することを特徴とする請求項1乃至9の何れかに記載の薄膜トランジスタの製造方法。   10. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein in the semiconductor layer forming step, the dispersion is applied by any one of an ink jet method, a screen printing method, and a dispenser method. 上記請求項1乃至10の何れかに記載の薄膜トランジスタの製造方法により製造された薄膜トランジスタ。   A thin film transistor manufactured by the method for manufacturing a thin film transistor according to claim 1.
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