JP2010030064A - 機能性フレキシブルフィルムの製造方法及びそれを用いて製造された電子デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】高性能・高機能性でありながら、低コストで大面積化が可能な機能性フレキシブルフィルムの製造方法を提供する。また、当該方法を用いて製造された電子デバイスを提供する。
【解決手段】機能性フレキシブルフィルムの製造方法において、製造プロセス中、最も高温となる領域と、基板となる樹脂領域の間に、ガラス転移温度（Ｔｇ）が２００℃以上であり、かつ熱伝導率が０．２５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である耐熱性低熱伝導層を設けることを特徴とする機能性フレキシブルフィルムの製造方法。
【選択図】図７

Description

本発明は、機能性フレキシブルフィルムの製造方法及びそれを用いて製造された電子デバイスに関する。より詳しくは、基板上に金属酸化物半導体の前駆体を含む前駆体層を設け、当該前駆体層を酸化することにより得られる酸化物半導体を含む機能性フレキシブルフィルムの製造方法に関し、また当該機能性フィルムを用いた薄膜トランジスタ素子等の電子デバイスに関する。

近年の電子機器や電子デバイス等の小型化、微細化、薄型化、高機能化等の進展に伴い、ガラスエポキシ樹脂やセラミックスなどのリジッドな基材または基板を用いないで、フレキシブルフィルムを基材または基板として用いた機能性フィルムの開発が望まれている。

一方、トランジスタ、発光素子、太陽電池等の半導体デバイスとして、金属酸化物半導体膜が用いられているが、当該金属酸化物半導体膜を作製する方法として、基板上に形成した金属膜を酸化し金属酸化物半導体膜に変換する技術が知られている。例えば、基板上に形成したＣｕ、Ｚｎ、Ａｌ等の金属膜を、熱酸化やプラズマ酸化等により酸化し金属酸化物半導体膜に変換する試みがされている（例えば特許文献１参照）。また、有機金属を分解酸化（加熱、分解反応）することで、非晶質酸化物を形成する方法も知られている（例えば特許文献２及び３参照）。これらの方法では、前駆体の酸化に、熱酸化またはプラズマ酸化を用いている。

また、前駆体として、有機金属や金属塩化物を用い熱酸化等により非晶質酸化物半導体を形成する方法も知られている（例えば非特許文献１、２、及び３参照）。

しかしながら、通常の熱酸化法を用いる場合、３００℃以上の非常に高い温度域で処理しているため、エネルギー効率が悪く、比較的長い処理時間を要してしまうことや、処理中の基板温度も処理温度と同じ温度まで上昇するため、軽く、フレキシビリティを有する樹脂基板などへの適用が困難となるという問題がある。また、プラズマ酸化の場合は、非常に反応性の高いプラズマ空間で処理を行うために、薄膜トランジスタ等の製造プロセスにおいて、電極や絶縁膜などを劣化させ、移動度やオフ電流（暗電流）が悪化するなどの問題がある。

特許文献４及び５には、電磁波による局所加熱を利用して他に悪影響を与えず特性改善する技術が開示されているが、大面積化が難しく、装置コストも高くなる問題がある。
特開平８−２６４７９４号公報 特開２００３−１７９２４２号公報 特開２００５−２２３２３１号公報 特開２００３−４６０６８号公報 特開２００３−２６４１８７号公報 化学工業２００６年１２月号「ゾルゲル法による酸化物半導体薄膜の合成と応用」大矢豊著 Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｌｅｔｔｅｒｓ，１０（５）Ｈ１３５−Ｈ１３８（２００７） Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ １９，１８３−１８７（２００７）

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、高性能・高機能性でありながら、低コストで大面積化が可能な機能性フレキシブルフィルムの製造方法を提供することである。また、当該方法を用いて製造された電子デバイスを提供することである。

本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。

１．機能性フレキシブルフィルムの製造方法において、製造プロセス中、最も高温となる領域と、基板となる樹脂領域の間に、ガラス転移温度（Ｔｇ）が２００℃以上であり、かつ熱伝導率が０．２５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である耐熱性低熱伝導層を設けることを特徴とする機能性フレキシブルフィルムの製造方法。

２．前記耐熱性低熱伝導層の層厚が、１〜１００μｍの範囲であることを特徴とする前記１に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法。

３．前記製造プロセス中、最も高温となる領域を局所加熱方式により加熱することを特徴とする前記１又は２に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法。

４．前記局所加熱方式が、マイクロ波を利用した加熱方式であることを特徴とする前記３に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法。

５．前記耐熱性低熱伝導層と隣接したマイクロ波吸収体含有層を設け、マイクロ波を照射することにより当該マイクロ波吸収体含有層を発熱させて局所加熱を行うことを特徴とする前記４に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法。

６．前記マイクロ波吸収体含有層が、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、及び亜鉛（Ｚｎ）のうちの少なくとも一種の金属の酸化物を含有することを特徴とする前記５に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法。

７．少なくとも基板、耐熱性低熱伝導層、及び熱変換材料含有層（以下「機能層前駆体」という。）若しくは機能層前駆体パターン層を設け、当該機能層前駆体若しくは機能層前駆体パターンを加熱された所望のパターン形状を有するパターン物を基板と反対側の機能層前駆体がある面から当該機能層前駆体のパターンに接触又は近接させて局所加熱することを特徴とする前記１〜３のいずれか一項に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法。

８．前耐熱性低熱伝導層が、ポリイミド樹脂を含有することを特徴とする前記１〜７のいずれか一項に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法。

９．前記基板が、光透過性樹脂フィルムであり、かつガラス転移温度（Ｔｇ）が２００℃以下であることを特徴とする前記１〜８のいずれか一項に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法。

１０．前記１〜８のいずれか一項に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法で製造されたことを特徴とする電子デバイス。

１１．前記電子デバイスが、トランジスタ素子であることを特徴とする前記１０に記載の電子デバイス。

本発明の上記手段により、高性能・高機能性でありながら、低コストで大面積化が可能な機能性フレキシブルフィルムの製造方法を提供することができる。また、当該方法を用いて製造された電子デバイスを提供することができる。

本発明においては、局所加熱源と樹脂基板の間に耐熱性低熱伝導層を挿入することで、樹脂基板自身が局所加熱部の高温に晒されることなく前駆体層を熱変換することができる。

また、耐熱性低熱伝導層の断熱効果により、非耐熱性基板でも長時間の電磁波（マイクロ波）照射が可能となる。局所加熱方式と本発明の構成を組み合わせることで、基板として安価である低耐熱性の汎用樹脂フィルムを用いることが可能となり、高性能、低コストで大面積化が可能な機能性フレキシブルフィルムの製造が可能となる。

本発明の機能性フレキシブルフィルムの製造方法は、製造プロセス中、最も高温となる領域と、基板となる樹脂領域の間に、ガラス転移温度（Ｔｇ）が２００℃以上であり、かつ熱伝導率が０．２５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である耐熱性低熱伝導層を設けることを特徴とする。この特徴は、請求項１〜１１に係る発明に共通する技術的特徴である。

本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、耐熱性低熱伝導層の層厚が、１〜１００μｍの範囲であることが好ましい。また、前記製造プロセス中、最も高温となる領域を局所加熱方式により加熱する態様であることが好ましい。この場合、当該局所加熱方式が、マイクロ波を利用した加熱方式であることが好ましい。

更には、前記耐熱性低熱伝導層と隣接したマイクロ波吸収体含有層を設け、マイクロ波を照射することにより当該マイクロ波吸収体含有層を発熱させて局所加熱を行う態様であることが好ましい。この場合、当該マイクロ波吸収体含有層が、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、及び亜鉛（Ｚｎ）のうちの少なくとも一種の金属の酸化物を含有することが好ましい。なお、本願においていう「最も高温となる領域」とは、当該マイクロ波吸収体含有層のように電磁波（例えばマイクロ波）等の吸収により発熱する領域をいう。

また、本発明の実施態様としては、少なくとも基板、耐熱性低熱伝導層、及び熱変換材料含有層（以下「機能層前駆体」という。）若しくは機能層前駆体パターン層を設け、当該機能層前駆体若しくは機能層前駆体パターンを加熱された所望のパターン形状を有するパターン物を基板と反対側の機能層前駆体がある面から当該機能層前駆体のパターンに接触又は近接させて局所加熱するという態様であることも好ましい。

なお、ここで、熱変換材料含有層（以下「機能層前駆体」ともいう。）とは、熱変換により機能材料となる「熱変換材料」を含有する層であって、当該熱変換により機能層となる前駆体をいう。「機能層前駆体パターン層」とは、機能層前駆体を含有する溶液などをインクジェットやグラビア印刷等の既知の印刷方式を用いてパターン化した層をいう。また、「パターン物」とは、金属等高温まで加熱が可能な材料に所望のパターン形状が凸になるように加工し、その加熱された凸に加工されたパターン部のみが平面に接するようにした物（熱スタンプの様な物）や平面に加工されている物も含む。更にはレーザー光等を走査して結果的にパターン形状のエネルギーを前駆体膜に付与する物も含んでおり、前駆体膜にパターン化された酸化変換エネルギーを付与するもの全てをいう。尚、「パターン」とは回路パターン、電極パターンに代表される幾何学パターンを意味する。

本発明においては、前記耐熱性低熱伝導層が、ポリイミド樹脂を含有することが好ましい。また、前記基板が、光透過性樹脂フィルムであり、かつガラス転移温度（Ｔｇ）が２００℃以下である態様であることが好ましい。

本発明の機能性フレキシブルフィルムの製造方法は、種々の電子デバイスの製造に適応できる。特に、薄膜トランジスタ素子の製造に好適に用いることができる。

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための最良の形態・態様等について詳細な説明をする。

（耐熱性低熱伝導層）
本発明に係る耐熱性低熱伝導層とは、機能性フレキシブルフィルムの製造プロセス中、最も高温となる領域と、基板となる樹脂領域の間に設けられ、耐熱断熱層として機能する層をいう。

当該耐熱性低熱伝導層は、本発明の効果発現の観点から、ガラス転移温度（Ｔｇ）が２００℃以上であり、かつ熱伝導率が０．２５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることを特徴とする。

なお、本願においては、耐熱性低熱伝導層のガラス転移温度とは、ＤＳＣ法で昇温速度２０℃／分の条件で測定したものをいう。

また、上記と同様の観点から、当該耐熱性低熱伝導層の層厚は、１〜１００μｍの範囲であることが好ましい。

当該耐熱性低熱伝導層に用いられる耐熱性低熱伝導物としては、上記要件を満たす限り、種々の公知の材料、特に樹脂を用いることができる。例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂などを単独あるいは２種以上用いることができる。耐熱性、絶縁信頼性、接着性の点から、ポリイミド系樹脂が好ましく用いられる。

ここで、「ポリイミド系樹脂」とは、イミド環等の環状構造を有する樹脂、あるいは加熱あるいは適当な触媒により、イミド環やその他の環状構造を形成する樹脂前駆体をいう。ポリイミド系樹脂は、テトラカルボン酸二無水物、およびジアミンから重合することができる。

本発明で好ましく用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３′，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２′，３，３′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、３，３″，４，４″−パラターフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３″，４，４″−メタターフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、１，２，７，８−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２′，３，３′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，３′，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３′，４′−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ビフェニルトリフルオロプロパンテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、４，４′−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフタル酸無水物、３，３′，４，４′−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、２，３，３′，４′−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，５−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−ビシクロヘキセンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−Ｃ］フラン−１，３−ジオンなどが挙げられる。これらは単独でもよく、２種以上使用してもよい。

本発明で好ましく用いられるジアミンとしては、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、２，５−ジアミノトルエン、２，４−ジアミノトルエン、３，５−ジアミノ安息香酸、２，６−ジアミノ安息香酸、２−メトキシ−１，４−フェニレンジアミン、４，４′−ジアミノベンズアニリド、３，４′−ジアミノベンズアニリド、３，３′−ジアミノベンズアニリド、３，３′−ジメチル−４，４′−ジアミノベンズアニリド、ベンジジン、２，２′−ジメチルベンジジン、３，３′−ジメチルベンジジン、３，３′−ジメメトキシベンジジン、２，４−ジアミノピリジン、２，６−ジアミノピリジン、１，５−ジアミノナフタレン、２，７−ジアミノフルオレン、１，３−ジアミノシクロヘキサン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、４，４′−メチレンビス（シクロヘキシルアミン）、３，３′−メチレンビス（シクロヘキシルアミン）、４，４′−ジアミノ−３，３′−ジメチルジシクロヘキシルメタン、４，４′−ジアミノ−３，３′−ジメチルジシクロヘキシル、ｐ−アミノベンジルアミン、ｍ−アミノベンジルアミン、４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、３，３′−ジアミノジフェニルエーテル、３，４′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ジアミノジフェニルスルホン、３，３′−ジアミノジフェニルスルホン、３，３′−ジアミノジフェニルメタン、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、４，４′−ジアミノジフェニルサルファイド、３，３′−ジアミノベンゾフェノン、３，４′−ジアミノベンゾフェノン、４，４′−ジアミノベンゾフェノン、３，３′−ジメチル−４，４′−ジアミノジフェニルメタン、４，４′−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］メタン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］メタン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エーテル、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］エーテル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン、９，９−ビス（３−アミノフェニル）フルオレンなどが挙げられる。これらは単独でもよく、２種以上使用してもよい。

本発明においては、上記ジアミンと併用して、以下に例示するようなシロキサン系ジアミンを用いることが好ましい。シロキサン系ジアミンを併用することにより、耐熱性低熱伝導層と、基板および／または前駆体層との接着性をより向上することができる。シロキサン系ジアミンの含有量は、全ジアミン成分に対して好ましくは０．１モル％以上、より好ましくは０．５モル％以上、さらに好ましくは１モル％以上であり、好ましくは８０モル％以下、より好ましくは６０モル％以下、さらに好ましくは５０モル％以下である。シロキサン系ジアミンを前記範囲で含有することにより、高い接着力が得られ、ポリイミド樹脂のガラス転移温度が好ましい範囲となる。

シロキサン系ジアミンの具体例としては、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（４−アミノフェニル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラフェノキシ−１，３−ビス（４−アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチル−１，５−ビス（４−アミノフェニル）トリシロキサン、１，１，３，３−テトラフェニル−１，３−ビス（２−アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラフェニル−１，３−ビス（３−アミノプロピル）ジシロキサン、１，１，５，５−テトラフェニル−３，３−ジメチル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラフェニル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（４−アミノブチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラフェニル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（５−アミノペンチル）トリシロキサン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（２−アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（３−アミノプロピル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（４−アミノブチル）ジシロキサン、１，３−ジメチル−１，３−ジメトキシ−１，３−ビス（４−アミノブチル）ジシロキサン、１，１，５，５−テトラメチル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（２−アミノエチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラメチル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（４−アミノブチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラメチル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（５−アミノペンチル）トリシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサエチル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサプロピル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサンなどが挙げられる。上記シロキサン系ジアミンは単独でもよく、２種以上使用してもよい。

本発明に係る耐熱性低熱伝導層は、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸組成物を基板に塗工積層した後、加熱処理してポリイミドに変換してもよく、または、有機溶媒可溶性のポリイミド樹脂組成物を基板に塗工積層してもよい。

本発明において、ポリイミド樹脂組成物、またはポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸樹脂組成物の合成は公知の方法で行うことができる。例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを選択的に組み合わせ、溶媒中で０〜８０℃で１〜１００時間撹拌し、反応させることにより合成することができる。樹脂組成物の粘度特性、得られる金属層付きフィルムの接着性等の特性が所望の特性となるように酸過剰、あるいはジアミン過剰のモル比で合成することが好ましい。また、ポリマー鎖末端を封止するために、安息香酸、無水フタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、アニリンなどのジカルボン酸またはその無水物、モノアミンをテトラカルボン酸二無水物、ジアミンと同時に仕込んで反応させてもよく、また、テトラカルボン酸二無水物、ジアミンを反応させ、重合した後に添加して反応させてもよい。

ポリアミド酸合成の溶媒としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド系極性溶媒、また、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトンなどのラクトン系極性溶媒、他には、メチルセロソルブ、メチルセルソルブアセテート、エチルセロソルブ、エチルセルソルブアセテート、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグライム）、乳酸エチルなどを挙げることができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。ポリアミド酸の濃度としては、通常５〜６０質量％が好ましく、さらに好ましくは１０〜４０質量％である。

ポリイミド樹脂組成物を得る場合には、前記で合成したポリアミド酸樹脂溶液を、１２０〜３００℃の温度に上げて１〜１００時間撹拌し、ポリイミドに変換する。また、室温〜２００℃で、無水酢酸、トリフルオロ酢酸無水物、ｐ−ヒドロキシフェニル酢酸、ピリジン、ピコリン、イミダゾール、キノリン、トリエチルアミンなどのイミド化触媒を単独あるいは２種以上を組み合わせて添加し、ポリイミドに変換することもできる。

本発明においては、ポリアミド酸樹脂溶液に前記イミド化触媒を添加し、基板に塗布後、溶媒の乾燥と同時にポリイミドに変換して、耐熱性低熱伝導層を積層することもできる。

本発明において、耐熱性低熱伝導層には、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の樹脂や充填材を含有してもよいその他の樹脂としては、アクリル系樹脂、アクリロニトリル系樹脂、ブタジエン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂などの耐熱性高分子樹脂が挙げられる。充填材としては、有機あるいは無機からなる微粒子、フィラーなどが挙げられる。微粒子、フィラーの具体例としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、石英粉、炭酸マグネシウム、炭酸カリウム、硫酸バリウム、マイカ、タルクなどが挙げられる。

（マイクロ波吸収体含有層）
本発明においては、耐熱性低熱伝導層と隣接したマイクロ波吸収体含有層を設け、マイクロ波を照射することにより当該マイクロ波吸収体含有層を発熱させて局所加熱を行うことが好ましい。

当該マイクロ波吸収体含有層に含有されるマイクロ波吸収体としては、例えば、金属酸化物であり、かつ導電体であることが好ましい。なお、マイクロ波を吸収するのは金属酸化物中のＭｅ−Ｏ結合であると思われる（金属そのものは吸収しない。）。

本発明においては、金属酸化物中、導電性が高いことから、少なくともインジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、及び亜鉛（Ｚｎ）のうちの少なくとも一種の金属の酸化物を含有することが好ましい。また、よりマイクロ波吸収能が高いことから、少なくともＩｎ、Ｓｎ、特に、Ｓｎ酸化物を含むことが好ましい。以下、この点に監視、更に詳しく説明をする。

本発明において、マイクロ波吸収体、すなわち、マイクロ波吸収能をもつ物質としては、１つには、金属酸化物微粒子であり、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、ＩＺＯ、ＩＴＯ等が好ましく、少なくともＩｎ、Ｓｎの酸化物を含むことが好ましい。

酸化インジウムに錫をドーピングして得られるＩＴＯ膜においては、得られるＩＴＯ膜のＩｎ：Ｓｎの原子数比が好ましくは、１００：０．５〜１００：１０の範囲なるよう調整される。Ｉｎ：Ｓｎの原子数比はＸＰＳ測定により求めることができる。

また、酸化錫にフッ素をドーピング（Ｓｎ：Ｆの原子数比が１００：０．０１〜１００：５０の範囲）して得られる透明導電膜（ＦＴＯ膜という）、Ｉｎ_２Ｏ_３−ＺｎＯ系アモルファス導電膜（Ｉｎ：Ｚｎの原子数比が１００：５０〜１００：５の範囲）等を用いることができる。原子数比はＸＰＳ測定により求めることが出来る。

マイクロ波吸収能をもつ金属酸化物材料微粒子からなる導電性の薄膜の形成は、真空蒸着やスパッタ法等を用いることにより、また、インジウム、スズ等の金属アルコキシド、アルキル金属等の有機金属化合物を用いてプラズマＣＶＤ法により形成することも好ましい。また、インジウム、スズ等の金属アルコキシド等を用いたゾルゲル法等塗布法によっても製造でき、比抵抗値で１０^−４Ω・ｃｍオーダーの優れた導電性を有するＩＴＯ膜を得ることが出来る。適当なパターニング方法と組み合わせて電極パターンを得ることもできる。

マイクロ波吸収能をもつ物質としては、上記のように、蒸着或いはスパッタ或いはプラズマＣＶＤ等により形成された導電性のＩＺＯ、ＩＴＯ等の薄膜であってよいが、また、少なくともＩｎ、Ｓｎの酸化物を含む金属酸化物微粒子の分散体である電極前駆体材料であってもよく、この場合には、成膜後に、焼成することで導電性となるので、電極パターンに従い、例えばインクジェット法等塗布法により、これにて電極前駆体エリアを形成した後、これを焼成して、電極材料とする。焼成は、マイクロ波照射によって行うことが好ましい。

少なくともＩｎ、Ｓｎの酸化物を含む金属酸化物微粒子の分散体としては、特にＩＴＯ微粒子が非常に微細且つ高分散であり好ましい。Ｓｎ酸化物はマイクロ波吸収能が高く、Ｓｎ酸化物を含む電極パターン部が最初に高温になるので、これを電極材料前駆体を含む場合、電極パターン部の近傍も高温となり好ましい。

これらの金属酸化物微粒子は、例えば、ｐＨを調製した溶液を加熱して得たゲル状物から、これを加熱、低温焼結する等の方法により得られるもので、これらを水或いはアルコール等の適宜な溶媒に分散させた塗料（インク）は、塗布に或いはインクジェットまた印刷法等に用いても凝集等による目詰まりが発生しない微粒子、高分散である。

このような粒子として好ましくは、粒径は５〜５０ｎｍの範囲である。これらは市販されており、市場から直接入手することもできる。シーアイ化成社製、ＮａｎｏＴｅｋ Ｓｌｕｒｒｙ ＩＴＯ、また、ＳｎＯ_２などが挙げられる。

これら微粒子分散液を電極材料前駆体として用いると、スパッタ法等によらず、ＩＴＯ等の電極材料がインクジェット法等、塗布法により容易にパターニング形成でき、且つ、薄膜の表面温度が２００〜６００℃という比較的低温の熱処理或いは焼結により、微粒子の結晶化が起こり導電性の高い薄膜が得られる。

また、電極材料前駆体としては、また、少なくともＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ原子含有化合物が挙げられ、これらの金属原子を含む、金属塩、ハロゲン化金属化合物、有機金属化合物等を挙げることができる。

少なくともＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎを含む金属塩としては、硝酸塩、酢酸塩等を、ハロゲン金属化合物としては塩化物、ヨウ化物、臭化物等を好適に用いることができる。

以上の電極材料前駆体のうち、好ましいのは、インジウム、錫、亜鉛の硝酸塩、ハロゲン化物、アルコキシド類である。具体例としては、硝酸インジウム、硝酸スズ、硝酸亜鉛、塩化インジウム、塩化スズ（２価）、塩化スズ（４価）、塩化亜鉛、トリ−ｉ−プロポキシインジウム、ジエトキシ亜鉛、ビス（ジピバロイルメタナト）亜鉛、テトラエトキシスズ、テトラ−ｉ−プロポキシスズなどが挙げられる。

これらの電極材料前駆体、例えば硝酸インジウム、硝酸スズ等の溶液を、基板上に電極パターンに従い電極材料前駆体エリアを形成し、前記同様に、この上に絶縁層となる絶縁膜前駆体エリアを形成し、これにマイクロ波を照射することで、これらの電極材料前駆体中に一部形成される酸化物が、発熱体として作用するために、前記同様に、自身が触媒的に電極材料となるほか、隣接した絶縁膜前駆体エリアに熱を及ぼし、これを絶縁膜に変換できる。

本発明において、例えば、導電体であるＩＴＯ微粒子を用いたとき、Ｉｎ酸化物、Ｚｎ酸化物に比べＳｎ酸化物は特にマイクロ波吸収能が高いので、Ｓｎ酸化物を含む電極パターン部は最初に高温になる。このようなマイクロ波吸収能を持つ物質のパターンを形成後、例えば、この上に、機能前駆体（例えば半導体前駆体）層（エリア）を形成し、マイクロ波の照射を行うことで、ＩＴＯからなる電極パターン部のみでなくその近傍も高温となり、例えば、ＩＴＯにより熱変換材料から機能材料（例えば半導体）への形成を同時に進行させることができる。

また、電極パターンに従い電極材料前駆体層を形成したのち熱変換材料を含む層を形成して、マイクロ波照射を行えば、電極、機能材料層のいずれも同時に形成される。

マイクロ波吸収能を持つ物質またはマイクロ波吸収能を持つ物質を含むエリアとしては電極であることが好ましい。

マイクロ波吸収能をもつ物質またはマイクロ波吸収能を持つ物質を含むエリアを電極に適用した電子デバイスとしては、例えば、薄膜トランジスタ素子が好ましい。

マイクロ波吸収能をもつ物質またはマイクロ波吸収能を持つ物質を含むエリアを電極とし、絶縁膜、半導体、保護膜等複数の機能層エリアを形成し、マイクロ波照射により、マイクロ波吸収能を持つ電極、また電極前駆体エリアを熱源として、機能前駆体層エリアを同時に加熱して複数の機能層を同時に形成することのできるので、薄膜トランジスタ素子であることが好ましい。

例えば、マイクロ波吸収能を持つ物質またはマイクロ波吸収能を持つ物質が含まれる電極と、絶縁膜前駆体エリア、半導体前駆体エリア、保護膜前駆体エリアのうち少なくとも２つの機能前駆体層エリアを形成後、マイクロ波を照射し、機能前駆体層エリアを同時に加熱して複数の機能層を同時に形成する。

また、電極を、マイクロ波吸収能を持つ物質又はマイクロ波吸収能を持つ物質が含まれる電極前駆体により形成して、絶縁膜前駆体エリア、半導体前駆体エリア、保護膜前駆体エリア等のうち少なくとも１つの機能前駆体エリアを形成して後、マイクロ波を照射して、電極前駆体エリア自身と、機能層前駆体エリアを加熱して電極と機能層とを共に形成することもできる。

従って、本発明は、基板上に、マイクロ波吸収能をもつ物質で層（エリア）を形成し、その上に機能材料前駆体を含む層（エリア）を形成したのち、これにマイクロ波を照射することにより、マイクロ波吸収能をもつ物質で形成された層（エリア）を発熱させ、発生する熱によって、マイクロ波吸収能をもつ物質が含まれる層（エリア）の近傍において、機能材料前駆体を含む層（エリア）を加熱して、機能材料前駆体から機能材料（薄膜）への転換を行う薄膜素子（薄膜デバイス）の製造方法であるといえる。

（マイクロ波の照射）
本発明においては、機能性フレキシブルフィルムの製造プロセス中、最も高温となる領域を局所加熱方式により加熱することが好ましい。また、当該局所加熱方式が、マイクロ波を利用した加熱方式であることが好ましい。

即ち、マイクロ波吸収能をもつソース、ドレイン電極パターン、また金属酸化物半導体前駆体である金属を含む層（薄膜）を形成した後、当該層（薄膜）に対し、マイクロ波（周波数０．３〜５０ＧＨｚ）を照射することにより、マイクロ波吸収能をもつ電極パターン薄膜自身を内部から発熱させることで、電極パターン、そして隣接する金属酸化物半導体前駆体を加熱し、電極パターン及び金属酸化物半導体を製造する。

尚、マイクロ波吸収能をもつ電極前駆体のパターンと共に金属酸化物半導体前駆体を含む薄膜を加熱するとき、酸素の存在下で、マイクロ波を照射することが、短時間で金属酸化物半導体前駆体の酸化反応を進行させる上で好ましい。

また、マイクロ波照射において、熱伝導により少なからず基材にも熱は伝わることがあり、特に樹脂基板の様な耐熱性の低い基材の場合は、マイクロ波の出力、照射時間、更には照射回数を制御する事で基板温度が５０℃〜２００℃、前駆体を含有する薄膜の表面温度が２００〜６００℃になる様に処理する事が好ましい。薄膜表面の温度、基板の温度等は熱電対を用いた表面温度計により測定できる。

また、金属酸化物半導体前駆体を含む薄膜は、形成後、マイクロ波照射の前に、例えば、酸素プラズマ、ＵＶオゾン洗浄などのドライ洗浄プロセスによって洗浄し、薄膜中及び薄膜表面に存在し不純物の原因となる有機物を分解、洗浄して、金属成分以外の有機物を排除しておくことも好ましい。

なお、一般的に、マイクロ波とは０．３〜５０ＧＨｚの周波数を持つ電磁波のことを指し、携帯通信で用いられる０．８ＭＨｚ及び１．５ＧＨｚ帯、２ＧＨｚ帯、アマチュア無線、航空機レーダー等で用いられる１．２ＧＨｚ帯、電子レンジ、構内無線、ＶＩＣＳ等で用いられる２．４ＧＨｚ帯、船舶レーダー等に用いられる３ＧＨｚ帯、その他ＥＴＣの通信に用いられる５．６ＧＨｚなどは全てマイクロ波の範疇に入る電磁波である。

セラミクスの分野では、この様なマイクロ波を焼結に利用することが既に公知となっている。磁性を含む材料にマイクロ波を照射すると、その物質の複素透磁率の損失部の大きさに応じて発熱することを利用し、短時間で均一に、かつ高温にすることができる。一方で、金属にマイクロ波を照射すると自由電子が高い周波数で運動を始めるためアーク放電が発生し、加熱できないことも良く知られている。

この様な背景をもとに、発明者らは、マイクロ波吸収能を持つ電極材料前駆体のほかに、金属酸化物半導体の前駆体を、同時に、また短時間で、且つ、均一に、高温まで加熱して、それぞれ、電極材料そして金属酸化物半導体に、同時に転化できることを見出した。セラミクスの分野と異なるのは、金属イオン含有溶液のような金属酸化物半導体前駆体は磁性を殆どもたないため、ジュール損失及び／又は誘電損失という電子及び／又は双極子運動に関連する損失成分が発熱の主因となっていると考えられるが、金属イオン含有溶液を塗布／乾燥したのみの薄膜でこの様な現象が起こる理由は、明らかではない。

前記薄膜電極パターン及び金属酸化物前駆体を含む薄膜は、必ずしも塗布で形成する必要はないが、本発明においては、これらを塗布により形成することが、塗布による電極形成、塗布による半導体形成工程と１程化ができる等により、薄膜トランジスタの製造において、生産効率の向上が図れ好ましい。

（熱変換材料含有層：機能層前駆体）
本発明に係る「熱変換材料含有層（以下「機能層前駆体」ともいう。）」とは、熱変換により機能材料となる「熱変換材料」を含有する層であって、当該熱変換により機能層となる前駆体をいう。

当該熱変換材料とは、熱により電子デバイスにおける種々の機能材料（層）に変換される前駆体としての材料を意味し、具体的には、例えば、半導体材料前駆体、絶縁材料前駆体、また電極材料前駆体等であり、それぞれ半導体、絶縁材料、電極等に、熱によって変換される機能材料前駆体である。熱変換材料には、熱によって反応する材料だけでなくいわゆるアニーリング効果を発現する材料も含まれる。

本発明において、好適な熱変換材料としては、例えば、第一の態様として、熱変換材料が、半導体前駆体材料である場合が挙げられる。また、第二の態様としては、熱変換材料が、絶縁膜前駆体材料である場合が挙げられ、第三の態様としては、熱変換材料が、保護膜前駆体材料である場合が挙げられ、また、更に熱変換材料が、電極前駆体材料である場合も挙げられる。以下、順次詳細な説明をする。

第一の態様として、基板上に、マイクロ波吸収能を持つ物質またはマイクロ波吸収能を持つ物質が含まれる電極パターン（エリア）を形成し、その上に熱変換材料として半導体前駆体材料エリア（薄膜）を形成したのち、これにマイクロ波を照射することにより、電極と半導体層を同時に形成することが挙げられる。

当該第一の態様について、図を用いて説明する。図１は、例えば、ガラス基板６上にＩＴＯ薄膜からなるゲート電極４を、更に、この上にゲート絶縁膜５を形成したところを断面図で示している（図１（１））。ガラス基板上に、例えばスパッタ法によりＩＴＯ薄膜を形成した後パターニングすることで電極パターンを、次いで同様にスパッタ或いはプラズマＣＶＤ法等により酸化珪素からなる絶縁層を形成する。ここで導電性のＩＴＯはマイクロ波吸収能をもっている。

次いで、ゲート絶縁膜５上に、半導体前駆体材料である、金属イオン含有薄膜、例えば、Ｉｎ（ＮＯ_３）_３、Ｚｎ（ＮＯ_３）_２、Ｇａ（ＮＯ_３）_３（組成比質量で１：１：１）それぞれを水／エタノール＝８／２（質量比）混合溶媒に溶解した溶液を、インクジェット装置によって、吐出して半導体前駆体材料によるエリアを成膜する。これを脱水、乾燥処理して、例えば、平均膜厚は１００ｎｍの半導体前駆体材料エリア（薄膜）１′を形成する（図１（２））。

このように、ゲート電極上に、金属酸化物半導体前駆体材料を含む薄膜をそのチャネル領域（エリア）に成膜し、その後、これにマイクロ波を照射すると、マイクロ波吸収能をもつＩＴＯからなる電極パターンがこれを吸収することで、電極パターン内部にジュール熱が発生し、ジュール熱はその近傍を伝熱によって加熱するので、金属酸化物半導体前駆体材料膜１′は、酸素の存在下、熱酸化をうけて金属酸化物半導体層１に転化する（図１（３））。

金属酸化物半導体前駆体材料から金属酸化物半導体が生成するためには酸素が必要であり、空気（酸素）の存在下において、マイクロ波照射を行うことで、熱酸化が起こって、金属酸化物半導体前駆体材料薄膜は半導体膜に変換される。

樹脂基板の様な耐熱性の低い基板を用いる場合には、マイクロ波の出力、照射時間、更には照射回数を制御することで基板温度は、５０℃〜２００℃、前駆体を含有する薄膜の表面温度が２００〜６００℃になる様に処理することが好ましい。

次いで、ソース電極２、ドレイン電極３を、例えば金蒸着等により形成すれば、薄膜トランジスタ素子１４が得られる（図１（４））。

また、半導体層として、例えば有機半導体前駆体材料、例えば、特開２００３−３０４０１４号公報に記載の如きビシクロポルフィリン化合物を用いて半導体前駆体層を作製することで、ＩＴＯ電極のマイクロ波吸収による発熱による熱分解によって、同じく有機半導体層に変換できるので、有機薄膜トランジスタを効率よく形成することが可能である。

ＩＴＯ薄膜はマイクロ波吸収能をもつ物質であるが、通常の金属材料からなる電極を用いる場合には、マイクロ波吸収をしないので、電極上に、ＩＴＯ等のマイクロ波吸収能をもつ物質を形成し、これにより電極を熱源とすることができる。また、これにより、後述する電極前駆該材料を用いて電極パターンを形成し、この上に形成されたＩＴＯ等のマイクロ波吸収能をもつ物質により、これを電極材料に変換することも可能である。

また、逆に、金属酸化物導電体であるＩＴＯ薄膜上に、電極材料前駆体、例えば、特開平３−３４２１１号、特開平１１−８０６４７号等に記載された金属のナノ粒子（分散体）を適用して、ＩＴＯの発熱によって、焼成して電極とすることも可能である。

上記においては、機能層として半導体層をマイクロ波吸収能を有する電極パターンからのマイクロ波照射による発熱で形成する例であるが、例えば、第二の態様のように、変換材料として絶縁層前駆体材料（後述する）を用いてこれを絶縁層に変換・形成することが可能である。

この第二の態様の例を図２に示す。図は、ガラス基板６上にＩＴＯからなるゲート電極４、更に絶縁膜パターンに従い絶縁膜前駆体エリア５′を形成したところを示している。ＩＴＯは、例えばスパッタ法によりガラス基板上に形成する。マスクを用いることにより、またフォトレジストによりパターニングすることでゲート電極４パターンを得る。

絶縁膜前駆体材料としては、例えば、酸化珪素膜を形成する場合、テトラエトキシシラン、またジシラザン、ポリシラザン等の金属化合物材料を用いることができ、例えば、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を上記のＩＴＯからなるゲート電極パターン上に塗布して薄膜の絶縁膜前駆体材料エリア５′を形成する（図２（１））。

絶縁膜前駆体材料としては、比誘電率の高い金属酸化物皮膜、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウム、などを形成する前駆体が挙げられる。それらのうち好ましいのは、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンである。窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の金属窒化物も好適に用いることができる。

これらを形成する前駆体としては、例えば、いわゆるゾル−ゲル膜が好ましく、ゾル−ゲル法とよばれる、前記の金属酸化物の金属、例えば珪素等の金属アルコキシド、金属ハライド等を任意の有機溶剤あるいは水中において酸触媒等により加水分解、重縮合させた液を塗布、乾燥する方法が用いられる。この方法によれば、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法などの塗布による方法、印刷やインクジェットなどのパターニングによる方法などのウェットプロセスが、材料に応じて使用できる。

また絶縁膜前駆体材料として、有機化合物皮膜を用いるときは、例えば、熱で重縮合して絶縁性の有機皮膜を形成する材料、例えば硬化性ポリイミド等重縮合により絶縁膜を形成する前駆体材料、また、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、架橋剤を含むポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂等による皮膜を同じく塗布によって形成させ、これらを絶縁膜に変換することができる。例えば、硬化性のポリイミドとしては、京セラケミカル（株）製ＣＴ４１１２，４２００、４１５０等が入手できる。

これら絶縁膜の膜厚としては、一般に５０ｎｍ〜３μｍ、好ましくは、１００ｎｍ〜１μｍである。

絶縁膜前駆体材料エリア５′形成の後、次いで、電磁波、好ましくはマイクロ波を照射する。マイクロ波照射によって、マイクロ波吸収能をもつゲート電極材料（ＩＴＯ）がこれを吸収する。マイクロ波吸収はマイクロ吸収能が高い物質に集中するので、その結果、電極材料前駆体パターン中、その物質が最初にジュール熱を発生して薄膜内部から加熱され、このジュール熱が近傍に伝熱することで、隣接した絶縁膜前駆体材料エリア′を加熱し、絶縁膜前駆体材料エリアは、ゲート絶縁膜５に転化することとなる（図２（２））。

代表的な絶縁膜材料であるＳｉＯ_２膜の前駆体であるＴＥＯＳにはマイクロ波吸収能が殆ど無いが、マイクロ波吸収能をもつゲート電極部周辺（近傍では）のＳｉＯ_２結合が形成し酸化絶縁膜となることで電極と酸化絶縁膜を同時に形成する事が出来る（図２（３））。

また、もし酸化絶縁膜として吸収能がある金属（例えばＴｉ）からなる例えばＴｉＮのような絶縁膜の場合は空気中でＴｉＮが形成されると同時にその発熱で自身の焼結も進行することになる。

これら絶縁膜の生成には酸素が必要であり、空気（酸素）の存在下において、マイクロ波照射を行うことで熱酸化が起こり、これにより高度の絶縁膜（誘電膜）が形成する。

樹脂基板を用いるとき、耐熱性が低いため、マイクロ波の出力、照射時間、更には照射回数を制御する事で基板温度が５０℃〜２００℃、前駆体を含有する薄膜の表面温度が２００〜６００℃になる様に処理する事が好ましい。

絶縁層の形成後に、公知の方法により半導体層形成、ソース、ドレイン電極の形成を前記図１と同様のプロセスで行うことで同様に薄膜トランジスタ素子が得られる（図２（３）〜（５））。

また、前記絶縁膜前駆体材料エリア５′形成後、更に、金属酸化物半導体前駆体エリアを形成し、それぞれ乾燥の後、マイクロ波を照射することで、ＩＴＯ電極によるマイクロ波吸収に伴う発熱を用いて、絶縁膜前駆体材料エリアと共に、金属酸化物半導体前駆体エリアを、同時に熱酸化して、それぞれ、絶縁層、また半導体層に変換することができる。

本発明においては、マイクロ波吸収能を持つ物質又はマイクロ波吸収能を持つ物質を含むエリア（熱源エリア）と電子デバイスの基板との最短距離が、マイクロ波を吸収して発熱するエリアの加熱変換される機能前駆体層（エリア）側の境界面と、加熱変換される機能層前駆体エリア全境界間で決められる最長距離の（複数の機能層前駆体エリアがある場合でもそのいずれとの境界間においても）、１／２００〜１０倍であることが好ましい。

図３で、これを説明する。図３は、基板６上に中間層８を介してゲート電極４、ゲート絶縁層５、更に半導体層に変換する機能層前駆体層薄膜１′が形成されたところを示す。

ゲート電極がマイクロ波吸収能を持つ物質又はマイクロ波吸収能を持つ物質を含むエリア（熱源エリア）であり、この熱源エリアと基板との最短距離とは、ここでいう、ゲート電極と基板上に形成された中間層の層厚ｌが該当する。層厚のうち、ゲート電極下にある層の厚さの最短距離をとる。

また、マイクロ波を吸収して発熱するエリアの加熱変換される機能層前駆体エリア側の境界面と、加熱変換される機能層前駆体エリア全境界間で決められる最長距離とは、発熱エリア周囲界面の加熱変換される機能層前駆体エリア側の境界面と機能層前駆体エリア界面間での最長の距離をいう。図における発熱エリア界面の加熱変換される機能層前駆体エリア側の任意の位置から機能層前駆体エリア全界面の任意の位置を結んだとき最長となる距離であり、図３（１）でＤにあたる。各層前駆体を形成するエリアの界面全体をみて決められる。

また、マイクロ波を吸収して発熱するエリアの加熱変換される機能前駆体層（エリア）側の境界面と、加熱変換される機能前駆体層（エリア）境界間で決められる最長距離（Ｄ）という概念の理解のために、もう１つの例を図３（２）に挙げる。

図３（２）において、マイクロ波を吸収して発熱するエリアをソース電極２またはドレイン電極３とすると、このマイクロ波を吸収して発熱するエリアの加熱変換される機能層前駆体エリア側の境界面と、ソース電極２、ドレイン電極３間のチャネル領域に形成された機能層（半導体層）前駆体エリア全境界間で決められる最長距離はここでＤで表されることになる。

Ｄは、マイクロ波を吸収して発熱する材料から、この発熱により機能層に変換される変換材料エリアまでの最長距離を表すものであり、マイクロ波を吸収する物質で構成される電極材料は、電極の膜厚としては３０〜５００ｎｍの範囲であることから、変換材料エリアが発熱材料から遠い場合には、変換材料の熱変換は充分なものとならない。

即ち、マイクロ波吸収能を持つ物質を含むエリア（熱源エリア）を、例えば、ゲート電極とすると、ゲート電極によるマイクロ波の吸収によって発生する熱の伝播によって、充分に熱変換材料が機能材料に変換され、かつ、基板にダメージがないよう（特に、プラスチック基板）にするには、熱源から、加熱変換される例えば絶縁体前駆体層また半導体前駆体層エリアまでの距離を示すＤに対して、ゲート電極から基板までの最短距離ｌ（多くは、ゲート電極が形成される樹脂支持体上に形成された下引き層等の厚さがこれにあたる）は、１／２００〜１０倍であることが好ましい。

例えば、マイクロ波吸収能を持つ物質を含むエリア（熱源エリア）と、基板（支持体）の間に、熱変換材料層がある場合、また、基板と反対側にある場合でも、マイクロ波吸収能を持つ物質を含むエリア（熱源エリア）と基板との距離、また、マイクロ波吸収能を持つ物質を含むエリア（熱源エリア）と熱変換材料層との距離は、熱変換材料層が熱により変換され機能層を形成した後において計測するものとする。

この範囲にあるとき、熱源としてのマイクロ波吸収能を持つ物質を含むエリアの近傍において充分に熱変換材料の機能材料への変換が行われ、且つ、基板に対する熱の影響が少ない。１／２００未満となる場合には、基板に対するダメージが懸念されたり、また、一方で熱変換材料の、機能材料への変換が不充分となる。また１０倍を超えるときには、素子の性能がやはり不充分となり、また一方でひび割れ等の問題が顕在化し始め薄膜材料として可撓性等の利点が失われることがある。

従って、上記の関係を満足する場合、トランジスタ素子において、素子上に保護膜を形成する場合、保護膜の形成にも適用できる。例えば、第三の態様として、保護膜前駆体材料を熱変換材料として用いて、マイクロ波照射により保護膜を形成することができる。これらの保護膜の形成においては前述した絶縁膜前駆体材料と同様の材料が用いられる。

本発明においては、また、マイクロ波吸収能をもつ物質であれば、電極材料前駆体であってもマイクロ波吸収しジュール熱を発生する熱源として自身が電極材料に変換する材料として用いることができる。

即ち、形成した電極前駆体エリアからのマイクロ波及による発熱により、電極自身、また隣接する機能層を、例えば絶縁層や半導体層に変換することが可能である。

図１と同様に、ゲート電極４パターンに従って、電極の前駆体であってマイクロ波吸収能をもつ物質、例えばＩＴＯ微粒子によって電極前駆体エリアを形成することができる。例えばＩＴＯ粒子を水やアルコール等有機溶媒中に分散したものを、塗布（インクジェット法）によりゲート電極パターン様に基板上に形成し乾燥して、電極前駆体エリアを形成する。塗布はここでは所謂塗布のみでなく、インクジェット法、印刷法等広い意味での塗布液、インク等を適用するウェットプロセスを意味している。

ＩＴＯ粒子を水やアルコール等有機溶媒中に分散した分散体は、これを塗料として塗布（インクジェット）法等によって、基材上に描画できる。

例えば、ＩＴＯ微粒子を用い電極パターンに従い形成された電極材料前駆体エリア上に、前記同様に、金属酸化物半導体材料前駆体として、金属イオン含有薄膜、例えば、Ｉｎ（ＮＯ_３）_３、Ｚｎ（ＮＯ_３）_２、Ｇａ（ＮＯ_３）_３（組成比質量で１：１：１）それぞれを水／エタノール＝８／２（質量比）混合溶媒に溶解した溶液を、インクジェット装置によって、吐出して同様に成膜し、乾燥後、マイクロ波を照射することで、薄膜の電極パターン内部にジュール熱が発生するので、電極材料前駆体エリアが内部から加熱され、電極材料前駆体が焼成により電極に、また、ジュール熱の伝熱により金属酸化物半導体前駆体エリアも、酸素の存在下で、熱酸化をうけて同時に金属酸化物半導体層に転化する。

マイクロ波吸収能をもつ電極材料、或いは前駆体材料は、マイクロ波のような電磁波の照射を受けると電子が振動して、ジュール熱が発生するため、内部から均一に加熱される。一方、ガラスや樹脂等の基板は、マイクロ波領域には吸収が殆ど無いため、基板自体は殆ど発熱しない。従って、プラスチック基板を用いる場合、前記のように所定の距離以上を保ち発熱層を設けることで基板等の熱変形や、変質を起こさずに薄膜トランジスタ素子等の電子デバイスの製造を行うことができる。

マイクロ波の様なマイクロ波加熱において一般的な様に、マイクロ波吸収は吸収が強い物質に集中し、尚且つ、非常に短時間で５００〜６００℃まで昇温することが可能なため、電子デバイスが形成される基板自身は殆どマイクロ波による加熱の影響をうけず、短時間にマイクロ波吸収能をもつ物質のみを昇温でき、例えばトランジスタ素子において、電極にこれを用いたとき、電極自身、また、隣接した例えば薄膜の金属酸化物半導体前駆体材料エリアを瞬時に加熱することができるため、これを迅速に半導体に変換することが可能である。また、加熱温度、加熱時間は照射するマイクロ波の出力、照射時間で制御することが可能であり、前駆体材料、基板材料に合わせて調整することが可能である。

また、電極材料前駆体として、マイクロ波吸収能をもつ金属酸化物を用いる場合、更に電極材料として金属微粒子からなる層を組み合わせ（金属はマイクロ波を吸収しない。）、例えばＩＴＯ微粒子と金属微粒子からなる電極材料前駆体エリアを電極パターンに従い形成して電極前駆体層を形成、或いは、例えば金属微粒子から形成した電極材料前駆体層上に、これらのマイクロ波吸収能をもつ物質層を形成し電極前駆体層とし、これにマイクロ波を照射、電極材料を形成する方法をとってもよい。

以上、ゲート電極にマイクロ波吸収能をもつ物質を適用して、機能層中の熱変換材料を、機能材料に変換する態様について述べたが、例えば、薄膜トランジスタにおいて、ソース電極、ドレイン電極等にこれらマイクロ波吸収能をもつ物質を適用して、熱変換材料を、機能材料に変換して薄膜トランジスタ素子を形成することもできる。これらの態様については、実施例にて具体的に説明する。

〈半導体前駆体材料〉
本発明において、熱変換材料である半導体前駆体材料としては、金属酸化物半導体前駆体、また有機半導体前駆体材料も用いることができる。

金属酸化物半導体前駆体としては、金属原子含有化合物が挙げられ、金属原子含有化合物には、金属原子を含む、金属塩、ハロゲン化金属化合物、有機金属化合物等を挙げることができる。

金属塩、ハロゲン金属化合物、有機金属化合物の金属としては、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｉｒ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等を挙げることができる。

それらの金属塩のうち、インジウム、錫、亜鉛のいずれかの金属イオンを含むことが好ましく、それらを併用して混合させてもよい。

また、その他の金属として、ガリウムまたはアルミニウムを含むことが好ましい。

金属塩としては、硝酸塩、酢酸塩等を、ハロゲン金属化合物としては塩化物、ヨウ化物、臭化物等を好適に用いることができる。

有機金属化合物としては、下記の一般式（Ｉ）で示すものが挙げられる。

一般式（Ｉ） Ｒ^１ _ｘＭＲ^２ _ｙＲ^３ _ｚ
式中、Ｍは金属、Ｒ^１はアルキル基、Ｒ^２はアルコキシ基、Ｒ^３はβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基（ケトオキシ錯体基）から選ばれる基であり、金属Ｍの価数をｍとした場合、ｘ＋ｙ＋ｚ＝ｍであり、ｘ＝０〜ｍ、またはｘ＝０〜ｍ−１であり、ｙ＝０〜ｍ、ｚ＝０〜ｍで、いずれも０または正の整数である。Ｒ^１のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等を挙げることができる。Ｒ^２のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、３，３，３−トリフルオロプロポキシ基等を挙げることができる。またアルキル基の水素原子をフッ素原子に置換したものでもよい。Ｒ^３のβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基（ケトオキシ錯体基）から選ばれる基としては、β−ジケトン錯体基として、例えば、２，４−ペンタンジオン（アセチルアセトン或いはアセトアセトンともいう）、１，１，１，５，５，５−ヘキサメチル−２，４−ペンタンジオン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオン、１，１，１−トリフルオロ−２，４−ペンタンジオン等を挙げることができ、β−ケトカルボン酸エステル錯体基として、例えばアセト酢酸メチルエステル、アセト酢酸エチルエステル、アセト酢酸プロピルエステル、トリメチルアセト酢酸エチル、トリフルオロアセト酢酸メチル等を挙げることができ、β−ケトカルボン酸として、例えば、アセト酢酸、トリメチルアセト酢酸等を挙げることができ、またケトオキシとして、例えば、アセトオキシ基（またはアセトキシ基）、プロピオニルオキシ基、ブチリロキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等を挙げることができる。これらの基の炭素原子数は１８以下が好ましい。また直鎖または分岐のもの、また水素原子をフッ素原子にしたものでもよい。有機金属化合物の中では、分子内に少なくとも１つ以上の酸素を有するものが好ましい。このようなものとしてＲ^２のアルコキシ基を少なくとも１つを含有する有機金属化合物、またＲ^３のβ−ジケトン錯体基、β−ケトカルボン酸エステル錯体基、β−ケトカルボン酸錯体基及びケトオキシ基（ケトオキシ錯体基）から選ばれる基を少なくとも１つ有する金属化合物が最も好ましい。金属塩のなかでは、硝酸塩が好ましい。硝酸塩は高純度品が入手しやすく、また使用時の媒体として好ましい水に対する溶解度が高い。硝酸塩としては、硝酸インジウム、硝酸錫、硝酸亜鉛、硝酸ガリウム等が挙げられる。

以上の金属酸化物半導体前駆体のうち、好ましいのは、金属の硝酸塩、金属のハロゲン化物、アルコキシド類である。具体例としては、硝酸インジウム、硝酸亜鉛、硝酸ガリウム、硝酸スズ、硝酸アルミニウム、塩化インジウム、塩化亜鉛、塩化スズ（２価）、塩化スズ（４価）、塩化ガリウム、塩化アルミニウム、トリ−ｉ−プロポキシインジウム、ジエトキシ亜鉛、ビス（ジピバロイルメタナト）亜鉛、テトラエトキシスズ、テトラ−ｉ−プロポキシスズ、トリ−ｉ−プロポキシガリウム、トリ−ｉ−プロポキシアルミニウムなどが挙げられる。

〈金属酸化物半導体前駆体薄膜の成膜方法、パターン化方法〉
これらの金属酸化物半導体の前駆体となる金属を含有する薄膜を形成するためには、公知の成膜法、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法などを用いることができるが、本発明については金属塩、ハロゲン化物、有機金属化合物等を適切な溶媒に溶解した溶液を用いて基板上に連続的に塗設することで生産性を大幅に向上することが出来好ましい。この点からも、金属化合物としては、塩化物、硝酸塩、酢酸塩、金属アルコキシド等を用いること事が溶解性の観点からより好ましい。

溶媒としては、水の他、用いる金属化合物を溶解するものであれば特に制限されるところではないが、水や、エタノール、プロパノール、エチレングリコールなどのアルコール類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル系、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等グリコールエーテル系、また、アセトニトリルなど、更に、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒、ｏ−ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、ｍ−クレゾール等の芳香族系溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン、トリデカンなどの脂肪族炭化水素溶媒、α−テルピネオール、また、クロロホルムや１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、Ｎ−メチルピロリドン、２硫化炭素等を好適に用いることができる。

金属ハロゲン化物及び／又は金属アルコキシドを用いた場合には比較的極性の高い溶媒が好ましく、中でも沸点が１００℃以下の水、エタノール、プロパノール等のアルコール類、アセトニトリル、又はこれらの混合物を用いると乾燥温度を低くする事ができため、樹脂基板に塗設することが可能となりより好ましい。

また、溶媒中に金属アルコキシドと種々のアルカノールアミン、α−ヒドロキシケトン、β−ジケトンなどの多座配位子であるキレート配位子を添加すると、金属アルコキシドを安定化したり、カルボン酸塩の溶解度を増加させる事ができ、悪影響が出ない範囲で添加することが好ましい。

半導体前駆体材料を含有する液体を基板上に適用して薄膜を形成する方法としては、スピンコート法、スプレーコート法、ブレードコート法、ディップコート法、キャスト法、バーコート法、ダイコート法など塗布法、また、凸版、凹版、平版、スクリーン印刷、インクジェットなどの印刷法等、広い意味での塗布による方法が挙げられ、また、これによりパターン化する方法などが挙げられる。また、塗布膜からフォトリソグラフ法、レーザーアブレーションなどによりパターン化してもよい。これらのうち、好ましいのは薄膜の塗布が可能な、インクジェット法、スプレーコート法等である。

成膜する場合、塗布後、１５０℃程度で溶媒を揮発させることにより金属酸化物の前駆体の薄膜が形成される。尚、溶液を滴下する際、基板自体を１５０℃程度に加熱しておくと、塗布、乾燥の２プロセスを同時に行えるため好ましい。

〈金属の組成比〉
好ましい、金属の組成比としては、Ｉｎを１とした時、Ｚｎ_ｙＳｎ_１−ｙ（ここにおいてｙは０〜１の正数）は０．２〜５、好ましくは０．５〜２とする。さらにＩｎを１とした時に、Ｇａの組成比は０．２〜５、好ましくは０．５〜２とする。

また、前駆体となる金属を含む薄膜の膜厚は１〜２００ｎｍ、より好ましくは５〜１００ｎｍである。

〈非晶質酸化物〉
形成される金属酸化物半導体としては、単結晶、多結晶、非晶質のいずれの状態も使用可能だが、好ましくは非晶質の薄膜を用いる。

金属酸化物半導体の前駆体となる金属化合物材料から形成された、本発明に係る金属酸化物である非晶質酸化物の電子キャリア濃度は１０^１８／ｃｍ^３未満が実現されていればよい。電子キャリア濃度は室温で測定する場合の値である。室温とは、例えば２５℃であり、具体的には０℃から４０℃程度の範囲から適宜選択されるある温度である。なお、本発明に係るアモルファス酸化物の電子キャリア濃度は、０℃から４０℃の範囲全てにおいて、１０^１８／ｃｍ^３未満を充足する必要はない。例えば、２５℃において、キャリア電子密度１０^１８／ｃｍ^３未満が実現されていればよい。また、電子キャリア濃度を更に下げ、１０^１７／ｃｍ^３以下、より好ましくは１０^１６／ｃｍ^３以下にするとノーマリーオフのＴＦＴが歩留まり良く得られる。

電子キャリア濃度の測定は、ホール効果測定により求めることが出来る。

金属酸化物である半導体の膜厚としては、特に制限はないが、得られたトランジスタの特性は、半導体膜の膜厚に大きく左右される場合が多く、その膜厚は、半導体により異なるが、一般に１μｍ以下、特に１０〜３００ｎｍが好ましい。

本発明においては、前駆体材料、組成比、製造条件などを制御して、例えば、電子キャリア濃度を、１０^１２／ｃｍ^３以上１０^１８／ｃｍ^３未満とする。より好ましくは１０^１３／ｃｍ^３以上１０^１７／ｃｍ^３以下、更には１０^１５／ｃｍ^３以上１０^１６／ｃｍ^３以下の範囲にすることが好ましいものである。

有機半導体前駆体材料としては、例えば、前記特開２００３−３０４０１４号公報に記載のような環状構造をもつビシクロ化合物（ビシクロポルフィリン化合物）が挙げられる。これらの化合物で形成された膜は、加熱により、脱エチレン化反応が進行して、平面性の高いテトラベンゾポルフィリン等の膜を得ることができ高効率の有機半導体層を形成する。半導体前駆体として、これらのビシクロポルフィリン化合物又その金属錯体を用いることで、ＩＴＯ電極のマイクロ波吸収による発熱によって同じく平面性の高い有機半導体層が形成できる。

これらビシクロポルフィリン化合物の具体的化合物例としては、前記有機特開２００３−３０４０１４号明細書、段落（００２２）〜（００２５）に記載されており、これらの化合物、また例えば銅等の金属錯体を用いることができる。具体例を以下に挙げる。

これらのビシクロ化合物も必要に応じ溶媒に溶解して塗布することができる。特に脱エチレン反応にて変換される分子が溶媒に難溶なものが有用である。塗布の方法としては、キャスティング法、スピンコート法、スプレーコート法、ブレードコート法、ディップコート法、バーコート法、ダイコート法など塗布法、また、凸版、凹版、平版、スクリーン印刷、インクジェットなどの印刷法等、広い意味での塗布による方法を用いることができる。また、これによりパターン化する方法などが挙げられる。また、塗布膜からフォトリソグラフ法、レーザーアブレーションなどによりパターン化してもよい。

本発明によれば、印刷法やインクジェット法を含めた塗布プロセス（ウェットプロセス）により電極等の形成が可能となることに加え、また、半導体層の形成も半導体材料前駆体を用いてこれを塗布法で形成できることから、塗布による電極形成、塗布による半導体形成工程と１程化ができる等により、薄膜トランジスタの製造において、生産効率の向上が図れる。

（その他半導体層）
本発明においては、電極、また絶縁層前駆体材料を熱変換材料として絶縁層を形成する場合、半導体層は、公知の方法により形成してもよい。

例えば、マイクロ波吸収能をもつ物質を電極に用いマイクロ波照射によりこれを熱源として半導体層を形成する本発明の方法を用いないでもよく、前記の金属酸化物半導体前駆体材料を用いて半導体前駆体エリアを形成した後、例えば、熱酸化、また、プラズマ酸化、酸素の存在下紫外線を照射等により、これを熱酸化する方法で形成することができる。

例えば、プラズマ酸化を用いる場合、大気圧プラズマ法が好ましく、またプラズマ酸化において、前駆体を含有する薄膜を形成した基板は、１５０℃〜３００℃の範囲で加熱させ、大気圧下で、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガスを放電ガスとして、これと共に反応ガス（酸素を含むガス）を放電空間に導入して、高周波電界を印加して、放電ガスを励起させ、プラズマ発生させ、反応ガスと接触させて酸素プラズマを発生させ、これを基体表面に晒すことで半導体前駆体材料のプラズマ酸化を行う。大気圧下とは、２０〜１１０ｋＰａの圧力を表すが、好ましくは９３〜１０４ｋＰａである。

大気圧プラズマ法により、酸素含むガスを反応性ガスとして用いて酸素プラズマを発生させるとき、使用するガスは、薄膜の種類によって異なるが、基本的には放電ガス（不活性ガス）と酸化性ガスの混合ガスである。プラズマ酸化を行う場合、酸化性ガスとして酸素ガスを混合ガスに対し、０．０１〜１０体積％含有させることが好ましい。０．１〜１０体積％であることがより好ましいが、さらに好ましくは、０．１〜５体積％である。

上記不活性ガスとしては、周期表の第１８属元素、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンや、窒素ガス等が挙げられるが、ヘリウム、アルゴン、窒素ガスが好ましく用いられる。

大気圧下でのプラズマ法については特開平１１−６１４０６号、同１１−１３３２０５号、特開２０００−１２１８０４号、同２０００−１４７２０９号、同２０００−１８５３６２号、ＷＯ２００６／１２９４６１号等に記載されている。

（その他有機半導体層）
本発明にいては、有機半導体薄膜（層）を、半導体層として用いることができる。

有機半導体材料としては、後述する種々の縮合多環芳香族化合物や共役系化合物が適用可能である。

有機半導体材料としての縮合多環芳香族化合物としては、例えば、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、クリセン、ピセン、フルミネン、ピレン、ペロピレン、ペリレン、テリレン、クオテリレン、コロネン、オバレン、サーカムアントラセン、ビスアンテン、ゼスレン、ヘプタゼスレン、ピランスレン、ビオランテン、イソビオランテン、サーコビフェニル、フタロシアニン、ポルフィリンなどの化合物及びこれらの誘導体が挙げられる。

共役系化合物としては、例えば、ポリチオフェン及びそのオリゴマー、ポリピロール及びそのオリゴマー、ポリアニリン、ポリフェニレン及びそのオリゴマー、ポリフェニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリチエニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、テトラチアフルバレン化合物、キノン化合物、テトラシアノキノジメタンなどのシアノ化合物、フラーレン及びこれらの誘導体或いは混合物を挙げることができる。

また、特にポリチオフェン及びそのオリゴマーのうち、チオフェン６量体であるα−セクシチオフェンα，ω−ジヘキシル−α−セクシチオフェン、α，ω−ジヘキシル−α−キンケチオフェン、α，ω−ビス（３−ブトキシプロピル）−α−セクシチオフェン、下記に示す化合物などのオリゴマーが好適に用いることができる。

さらに銅フタロシアニンや特開平１１−２５１６０１号公報に記載のフッ素置換銅フタロシアニンなどの金属フタロシアニン類、ナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（４−トリフルオロメチルベンジル）ナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミドとともに、Ｎ，Ｎ′−ビス（１Ｈ，１Ｈ−ペルフルオロオクチル）、Ｎ，Ｎ′−ビス（１Ｈ，１Ｈ−ペルフルオロブチル）及びＮ，Ｎ′−ジオクチルナフタレン１，４，５，８−テトラカルボン酸ジイミド誘導体、ナフタレン２，３，６，７テトラカルボン酸ジイミドなどのナフタレンテトラカルボン酸ジイミド類、及びアントラセン２，３，６，７−テトラカルボン酸ジイミドなどのアントラセンテトラカルボン酸ジイミド類などの縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８４等フラーレン類、ＳＷＮＴなどのカーボンナノチューブ、メロシアニン色素類、ヘミシアニン色素類などの色素などがあげられる。

これらのπ共役系材料のうちでも、ペンタセンなどの縮合多環芳香族化合物、フラーレン類、縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、金属フタロシアニンよりなる群から選ばれた少なくとも１種が好ましい。

また、その他の有機半導体材料としては、テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）錯体、ビスエチレンテトラチアフルバレン（ＢＥＤＴＴＴＦ）−過塩素酸錯体、ＢＥＤＴＴＴＦ−ヨウ素錯体、ＴＣＮＱ−ヨウ素錯体、などの有機分子錯体も用いることができる。さらにポリシラン、ポリゲルマンなどのσ共役系ポリマーや特開２０００−２６０９９９号に記載の有機・無機混成材料も用いることができる。

有機半導体材料として、また、下記一般式（ＯＳＣ１）で表される化合物が好ましい。

式中、Ｒ_１〜Ｒ_６は水素原子又は置換基を表し、Ｚ_１又はＺ_２は置換又は無置換の芳香族炭化水素環、あるいは置換又は無置換の芳香族複素環を表し、ｎ１又はｎ２は０〜３の整数を表す。

一般式（ＯＳＣ１）において、Ｒ_１〜Ｒ_６で各々表される置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ｔｅｒｔ−オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、例えば、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基、２−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、２−ペンテニル基、イソプロペニル基等）、アルキニル基（例えば、エチニル基、プロパルギル基等）、芳香族炭化水素基（芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、ｐ−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等）、芳香族複素環基（ヘテロアリール基ともいい、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基（例えば、１，２，４−トリアゾール−１−イル基、１，２，３−トリアゾール−１−イル基等）、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基（前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等）、複素環基（例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２−ピリジルアミノスルホニル基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アミド基（例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、２−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２−ピリジルアミノカルボニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、２−ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、２−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２−ピリジルスルフィニル基等）、アルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、２−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等）、アリールスルホニル基（フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２−ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、２−ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等）、フッ化炭化水素基（例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等）、等が挙げられる。

これらの置換基は、上記の置換基によって更に置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。

一般式（ＯＳＣ１）において、Ｚ_１又はＺ_２で表される芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、上記Ｒ_１〜Ｒ_６で各々表される置換基として記載されている芳香族炭化水素基、芳香族複素環基と各々同義である。

更に、下記一般式（ＯＳＣ２）で表される化合物が好ましい。

（式中、Ｒ_７又はＲ_８は水素原子又は置換基を表し、Ｚ_１又はＺ_２は置換又は無置換の芳香族炭化水素環、あるいは置換又は無置換の芳香族複素環を表し、ｎ１又はｎ２は０〜３の整数を表す。）
一般式（ＯＳＣ２）において、Ｒ_７又はＲ_８で表される置換基は、般式（ＯＳＣ１）においてＲ_１〜Ｒ_６で各々表される置換基と同義である。また、Ｚ_１又はＺ_２で表される芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、上記Ｒ_１〜Ｒ_６で各々表される置換基として記載されている芳香族炭化水素基、芳香族複素環基と各々同義である。

前記一般式（ＯＳＣ２）において、さらに、置換基Ｒ_７−及びＲ_８−が一般式（ＳＧ１）で表されることが好ましい。

（式中、Ｒ_９〜Ｒ_１１は置換基を表し、Ｘはケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、又はスズ（Ｓｎ）を表す。）
上記一般式（ＳＧ１）において、Ｒ_９〜Ｒ_１１で表される置換基は、前記一般式（１）におけるＲ_１〜Ｒ_３で表される置換基と同義である。

以下に、前記一般式（ＯＳＣ２）で表される化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。

また、有機半導体材料としては、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００６年，１２８巻，１２６０４頁、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００７年，１２９巻，２２２４頁、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ誌２００３年，３０巻，６０３〜６１０頁に記載される化合物を用いることができる。

また、本発明においては、有機半導体層に、たとえば、アクリル酸、アセトアミド、ジメチルアミノ基、シアノ基、カルボキシル基、ニトロ基などの官能基を有する材料や、ベンゾキノン誘導体、テトラシアノエチレンおよびテトラシアノキノジメタンやそれらの誘導体などのように電子を受容するアクセプターとなる材料や、たとえばアミノ基、トリフェニル基、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、フェニル基などの官能基を有する材料、フェニレンジアミンなどの置換アミン類、アントラセン、ベンゾアントラセン、置換ベンゾアントラセン類、ピレン、置換ピレン、カルバゾールおよびその誘導体、テトラチアフルバレンとその誘導体などのように電子の供与体であるドナーとなるような材料を含有させ、いわゆるドーピング処理を施してもよい。

前記ドーピングとは電子授与性分子（アクセプター）または電子供与性分子（ドナー）をドーパントとして該薄膜に導入することを意味する。従って、ドーピングが施された薄膜は、前記の縮合多環芳香族化合物とドーパントを含有する薄膜である。本発明に用いるドーパントとしては公知のものを採用することができる。

これらの有機半導体層を形成する方法としては、公知の方法で形成することができ、例えば、真空蒸着、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、スパッタ法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、レーザー蒸着、電子ビーム蒸着、電着、また溶液からのキャスト法、スピンコート、ディップコート、バーコート法、ダイコート法、スプレーコート法、およびＬＢ法等、またスクリーン印刷、インクジェット印刷、ブレード塗布などの方法を挙げることができる。

この中で生産性の点で、有機半導体の溶液を用いて簡単かつ精密に薄膜が形成できるスピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法等が好まれる。特に、本発明に係わるパターン形成方法により有機半導体層を形成する場合、有機半導体溶液を、パターニングされた基体表面に塗布、適用することが好ましい。

有機半導体溶液を作製する際に使用される有機溶媒は、芳香族炭化水素、芳香族ハロゲン化炭化水素、脂肪族炭化水素または脂肪族ハロゲン化炭化水素が好ましく、芳香族炭化水素、芳香族ハロゲン化炭化水素または脂肪族炭化水素がより好ましい。

芳香族炭化水素の有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、メチルナフタレン等を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されない。

脂肪族炭化水素としては、オクタン、４−メチルヘプタン、２−メチルヘプタン、３−メチルヘプタン、２，２−ジメチルヘキサン、２，３−ジメチルヘキサン、２，４−ジメチルヘキサン、２，５−ジメチルヘキサンシクロヘキサン、シクロペンタン、メチルシクロヘキサン等を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されない。

脂肪族ハロゲン化炭化水素の有機溶媒としては、例えば、クロロホルム、ブロモホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、ジフルオロエタン、フルオロクロロエタン、クロロプロパン、ジクロロプロパン、クロロペンタン、クロロヘキサン等を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されない。

本発明で用いられるこれらの有機溶媒は、１種類あるいは２種類以上混合して用いてもよい。また、有機溶媒は５０℃〜２５０℃の沸点を有するものが好ましい。

なおＡｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ誌 １９９９年 第６号、ｐ４８０〜４８３に記載の様に、ペンタセン等前駆体が溶媒に可溶であるものは、塗布により形成した前駆体の膜を熱処理して目的とする有機材料の薄膜を形成しても良い。

これら有機半導体層の膜厚としては、特に制限はないが、得られたトランジスタの特性は、有機半導体層の膜厚に大きく左右される場合が多く、その膜厚は、有機半導体により異なるが、一般に１μｍ以下、特に１０〜３００ｎｍが好ましい。

さらに、本発明の有機半導体素子によれば、そのゲート電極、ソース／ドレイン電極のうち少なくとも一つを本発明の有機半導体素子の製造方法によって形成することによって、低抵抗の電極を、高温を必要とせず有機半導体層材料層の特性劣化を引き起こすことなしに形成することが可能となる。

有機半導体層を形成する場合、有機半導体層の形成に先立って、絶縁膜、又下引き等の例えば金属酸化物からなる基板表面の有機半導体層を形成する領域に有機物からなる表面処理を施すことが好ましい。有機物からなる表面処理としては、基板表面に物理吸着するもの、また界面活性剤等を用いることができる。有機半導体層が形成される、例えば絶縁膜等が形成された基板表面に物理吸着、或いは化学吸着により単分子膜を形成するものが特に好ましい。中でもシランカップリング剤による表面処理が好ましい。シランカップリング剤は絶縁層となる酸化物表面と化学反応により結合することで単分子膜を形成する。

特に、オクチルトリクロロシラン、オクタデシルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、オクチルトリエトキシシランなどのシランカップリング剤、ヘキサメチルジシラザンなどのシラザン類、
また、下記の化合物も好ましいシランカップリング剤である。

また、オクチルトリクロロチタン、オクチルトリイソプロポキシチタンなどのチタンカップリング剤による表面処理も好ましい。

（基板）
基板を構成する支持体材料としては、種々の材料が利用可能であり、例えば、ガラス、石英、酸化アルミニウム、サファイア、チッ化珪素、炭化珪素などのセラミック基板、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム燐、ガリウム窒素など半導体基板、紙、不織布などを用いることができるが、本発明において支持体は樹脂からなることが好ましく、例えばプラスチックフィルムシートを用いることができる。プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ボリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。プラスチックフィルムを用いることで、ガラス基板を用いる場合に比べて軽量化を図ることができ、可搬性を高めることができるとともに、衝撃に対する耐性を向上できる。

なお、本発明においては、当該基板として、光透過性樹脂フィルムであり、かつガラス転移温度（Ｔｇ）が２００℃以下であるフィルムを用いることが好ましい。この観点から、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を含有するフィルムが好ましい。ここで、「光透過性」とは、可視光域の波長（３８０〜７８０ｎｍ）における光の透過率が８０％以上であることをいう。

（電子デバイス）
本発明の機能性フレキシブルフィルムの製造方法は、種々の電子デバイスの作製において好適に用いることができる。特に、薄膜トランジスタ素子の作製において好適に用いることができる。

以下、薄膜トランジスタを作製する場合における、前記の構成要素記以外の各構成要素等について説明する。

（電極）
本発明において、ＴＦＴ素子を構成するソース電極、ドレイン電極、ゲート電極等の電極に用いられる導電性材料としては、前記の方法により作製されるマイクロ波吸収能をもつ電極材料、例えば、金属酸化物導電材料からなるもののほか、他の電極材料も使用できる。例えば、第１の態様に従って、ゲート電極、ゲート絶縁層をマイクロ波照射により本発明の方法にて形成した後、ソース、ドレイン電極については、必ずしも同様の方法によらずともよい。

また、ソース、ドレイン電極にマイクロ波吸収能をもつ電極材料を用い、半導体前駆体材料を、半導体層とする場合においても、例えばゲート電極の電極材料については限定はない。

他の電極材料としては、電極として実用可能なレベルでの導電性があればよく、特に限定されず、白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン鉛、タンタル、インジウム、パラジウム、テルル、レニウム、イリジウム、アルミニウム、ルテニウム、ゲルマニウム、モリブデン、タングステン、酸化スズ・アンチモン、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化亜鉛、亜鉛、炭素、グラファイト、グラッシーカーボン、銀ペーストおよびカーボンペースト、リチウム、ベリリウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、スカンジウム、チタン、マンガン、ジルコニウム、ガリウム、ニオブ、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、アルミニウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム混合物、リチウム／アルミニウム混合物等が用いられる。

また、導電性材料としては、導電性ポリマーや金属微粒子などを好適に用いることができる。金属微粒子を含有する分散物としては、たとえば公知の導電性ペーストなどを用いても良いが、好ましくは、粒子径が１ｎｍ〜５０ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜１０ｎｍの金属微粒子を含有する分散物である。金属微粒子から電極を形成するには、前述の方法を同様に用いることができ、金属微粒子の材料としては上記の金属を用いることができる。

また、前記のように、これらの電極材料と、前記マイクロ波吸収能を有する物質とを組み合わせ、マイクロ波吸収能を有する電極材料として用いることができる。

（電極等の形成方法）
これらの電極の形成方法としては、上記を原料として蒸着やスパッタリング等の方法を用いて形成した導電性薄膜を、公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いて電極形成する方法、アルミニウムや銅などの金属箔上に熱転写、インクジェット等により、レジストを形成しエッチングする方法がある。また導電性ポリマーの溶液あるいは分散液、金属微粒子を含有する分散液等を直接インクジェット法によりパターニングしてもよいし、塗工膜からリソグラフやレーザーアブレーションなどにより形成してもよい。さらに導電性ポリマーや金属微粒子を含有する導電性インク、導電性ペーストなどを凸版、凹版、平版、スクリーン印刷などの印刷法でパターニングする方法も用いることができる。

ソース、ドレイン、或いはゲート電極等の電極、またゲート、或いはソースバスライン等を、エッチング又はリフトオフ等感光性樹脂等を用いた金属薄膜のパターニングなしに形成する方法として、無電解メッキ法による方法が知られている。

無電解メッキ法による電極の形成方法に関しては、特開２００４−１５８８０５号にも記載されたように、電極を設ける部分に、メッキ剤と作用して無電解メッキを生じさせるメッキ触媒を含有する液体を、例えば印刷法（インクジェット印刷含む。）によって、パターニングした後に、メッキ剤を、電極を設ける部分に接触させる。そうすると、前記触媒とメッキ剤との接触により前記部分に無電解メッキが施されて、電極パターンが形成されるというものである。

無電解メッキの触媒と、メッキ剤の適用を逆にしてもよく、またパターン形成をどちらで行ってもよいが、メッキ触媒パターンを形成し、これにメッキ剤を適用する方法が好ましい。

印刷法としては、例えば、スクリーン印刷、平版、凸版、凹版又インクジェット法による印刷などが用いられる。

（ゲート絶縁膜）
本発明の方法により酸化物絶縁膜を形成しないときには、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜としては、種々の絶縁膜を用いることができる。特に、比誘電率の高い無機酸化物皮膜が好ましい。無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、トリオキサイドイットリウムなどが挙げられる。それらのうち好ましいのは、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンである。窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の無機窒化物も好適に用いることができる。

上記皮膜の形成方法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法などのドライプロセスや、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法などの塗布による方法、印刷やインクジェットなどのパターニングによる方法などのウェットプロセスが挙げられ、材料に応じて使用できる。

ウェットプロセスは、無機酸化物の微粒子を、任意の有機溶剤あるいは水に必要に応じて界面活性剤などの分散補助剤を用いて分散した液を塗布、乾燥する方法や、酸化物前駆体、例えばアルコキシド体の溶液を塗布、乾燥する、いわゆるゾルゲル法が用いられる。

これらのうち好ましいのは、上述した大気圧プラズマ法である。

ゲート絶縁膜（層）が陽極酸化膜又は該陽極酸化膜と絶縁膜とで構成されることも好ましい。陽極酸化膜は封孔処理されることが望ましい。陽極酸化膜は、陽極酸化が可能な金属を公知の方法により陽極酸化することにより形成される。

陽極酸化処理可能な金属としては、アルミニウム又はタンタルを挙げることができ、陽極酸化処理の方法には特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。

また有機化合物皮膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂等を用いることもできる。

無機酸化物皮膜と有機酸化物皮膜は積層して併用することができる。またこれら絶縁膜の膜厚としては、一般に５０ｎｍ〜３μｍ、好ましくは、１００ｎｍ〜１μｍである。

〔保護層〕
本発明に係る電子デバイスとしての有機薄膜トランジスタ素子上には保護層を設けることも可能である。保護層としては無機酸化物または無機窒化物、アルミニウム等の金属薄膜、ガス透過性の低いポリマーフィルム、およびこれらの積層物等が挙げられ、このような保護層を有することにより、有機薄膜トランジスタの耐久性が向上する。これらの保護層の形成方法としては、前述したゲート絶縁膜の形成法と同様の方法を挙げることができる。また、ポリマーフィルム上に各種の無機酸化物等が積層されたフィルムを単にラミネートするなどといった方法で保護層を設けても良い。

（薄膜トランジスタ素子構成）
図４は薄膜トランジスタ素子の代表的な構成を示す図である。図４（ａ）は、支持体６上にソース電極２、ドレイン電極３を形成し、これを基材（基板）として、両電極間に半導体層１を形成し、その上に絶縁層５を形成し、更にその上にゲート電極４を形成して電界効果薄膜トランジスタを形成したものである。図４（ｂ）は、半導体層１を、（ａ）では電極間に形成したものを、コート法等を用いて電極及び支持体表面全体を覆うように形成したものを表す。っず４（ｃ）は、支持体６上に先ず半導体層１を形成し、その後ソース電極２、ドレイン電極３、絶縁層５、ゲート電極４を形成したものを表す。

図４（ｄ）は、支持体６上にゲート電極４、絶縁層５を形成し、その上に、ソース電極２及びドレイン電極３を形成し、該電極間に半導体層１を形成する。その他図４（ｅ）、（ｆ）に示すような構成を取ることもできる。

上記のうち、図４におけるゲート電極と絶縁層、また、半導体層、そして、ソース、ドレイン電極と半導体層を同時に形成する過程等に本発明を適用することができる。また、ここに図示されていないが、保護層等の形成過程にも用いることができる。

本発明においてはトランジスタ素子の場合、ボトムゲート構造を有することが好ましい（図４（ｄ）〜（ｆ））。この構造の場合、ゲート電極にマイクロ波を吸収する物質をもちいると、これを熱源として、（ゲート）絶縁層、半導体層等複数の層を同時に熱変換材料から機能層に変換できるので好ましい。

また、ゲート電極から見てソース／ドレイン電極が、有機半導体層の手前にあるボトムコンタクト型が好ましく（図４（ｃ）、（ｅ）等）、ゲート電極とソース、ドレイン電極を含めた電極や絶縁層等の形成を半導体層の形成と切り離せるので、電極材料や絶縁層への変換と、半導体層への変換の条件が異なる場合、それぞれの変換が充分に行えるので好ましい。

また、トップゲート構造である場合（図４（ａ）〜（ｃ））には、ゲート電極は、基板から遠い構造となり、基板がプラスチック基板である場合、基板の熱変形、変質等の観点から好ましい。

図５は、薄膜トランジスタ素子が複数配置される電子デバイスである薄膜トランジスタシート１０の１例の概略の等価回路図である。

薄膜トランジスタシート１０はマトリクス配置された多数の薄膜トランジスタ素子１４を有する。１１は各薄膜トランジスタ素子１４のゲート電極のゲートバスラインであり、１２は各薄膜トランジスタ素子１４のソース電極のソースバスラインである。各薄膜トランジスタ素子１４のドレイン電極には、出力素子１６が接続され、この出力素子１６は例えば液晶、電気泳動素子等であり、表示装置における画素を構成する。図示の例では、出力素子１６として液晶が、抵抗とコンデンサからなる等価回路で示されている。１５は蓄積コンデンサ、１７は垂直駆動回路、１８は水平駆動回路である。

この様な、支持体上にＴＦＴ素子を２次元的に配列した薄膜トランジスタシートの作製に本発明の方法を用いることができる。

また、本発明の電子デバイスの製造法は、いかなる電子デバイスにも適用が可能であり、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子等に適用できる。

有機ＥＬ素子は、基板上に、２つの電極間に発光する有機層が積層され挟持された構成をもち、少なくとも一方の電極は光取り出しのために透明電極で構成される。

例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子は、最も単純には、陽極／発光層／陰極から構成されるが、通常、発光効率を挙げるために有機層は正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の機能分離された各種機能層の積層構造からなっている。

有機層、各薄膜の膜厚は１ｎｍ〜数μｍの範囲に亘る薄膜素子であり、上記以外にも電子阻止層、また正孔阻止層、またバッファー層等適宜必要な層が所定の層順で積層されており、両極から注入された正孔及び電子等のキャリア移動がスムースに行われるよう構成されている。

有機ＥＬ素子を構成するこれら各有機層において、発光層中に含有される有機発光材料としては、カルバゾール、カルボリン、ジアザカルバゾール等の芳香族複素環化合物、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリーレン、芳香族縮合多環化合物、芳香族複素縮合環化合物、金属錯体化合物等及びこれらの単独オリゴ体あるいは複合オリゴ体等があげられるが、本発明においてはこれに限られるものではなく、広く公知の材料を用いることができる。

また発光層中（成膜材料）には、好ましくは０．１〜２０質量％程度のドーパントが発光材料中に含まれてもよい。ドーパントとしては、ペリレン誘導体、ピレン誘導体等公知の蛍光色素等、また、リン光発光タイプの発光層の場合、例えば、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム、ビス（２−フェニルピリジン）（アセチルアセトナート）イリジウム、ビス（２，４−ジフルオロフェニルピリジン）（ピコリナート）イリジウム、などに代表されるオルトメタル化イリジウム錯体等の錯体化合物が同様に０．１〜２０質量％程度含有される。発光層の膜厚は、１ｎｍ〜数百ｎｍの範囲に亘る。

正孔注入・輸送層中に用いられる材料としては、フタロシアニン誘導体、ヘテロ環アゾール類、芳香族三級アミン類、ポリビニルカルバゾール、ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）などに代表される導電性高分子等の高分子材料が、また、発光層に用いられる、例えば、４，４′−ジカルバゾリルビフェニル、１，３−ジカルバゾリルベンゼン等のカルバゾール系発光材料、（ジ）アザカルバゾール類、１，３，５−トリピレニルベンゼンなどのピレン系発光材料に代表される低分子発光材料、ポリフェニレンビニレン類、ポリフルオレン類、ポリビニルカルバゾール類などに代表される高分子発光材料などが挙げられる。

電子注入・輸送層材料としては、８−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナート）亜鉛等の金属錯体化合物もしくは以下に挙げられる含窒素五員環誘導体がある。即ち、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾールもしくはトリアゾール誘導体が好ましい。具体的には、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−チアゾール、２，５−ビス（１−フェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（４′−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４″−ビフェニル）１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルオキサジアゾリル）］ベンゼン、１，４−ビス［２−（５−フェニルオキサジアゾリル）−４−ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン］、２−（４′−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４″−ビフェニル）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−チアジアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルチアジアゾリル）］ベンゼン、２−（４′−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４″−ビフェニル）−１，３，４−トリアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−トリアゾール、１，４−ビス［２−（５−フェニルトリアゾリル）］ベンゼン等が挙げられる。

これら有機材料にはビニル基等の架橋性基を有するのが好ましい。架橋性基をもつ材料は熱或いは光等によって架橋するので、塗布が容易であり、且つ、架橋してネットワークポリマーを形成するので、これに塗布・積層する場合層が不溶化し好ましい。

即ち、塗布により有機材料層の前駆体として前駆体層を形成し、これを同様に、マイクロ波吸収能をもつ電極材料によるマイクロ波加熱によって、架橋を進行させ各機能層とすることができる。

有機ＥＬ素子、各有機層の膜厚は、０．０５〜０．３μｍ程度必要であり、好ましくは０．１〜０．２μｍ程度である。

また、有機層（有機ＥＬ各機能層）の形成方法としては蒸着法、塗布法等手段は問わないが、中でも塗布及び印刷等が好ましく、塗布は、スピン塗布、転写塗布、イクストリュージョン塗布等が使用できる。材料使用効率を考慮すると、転写塗布、イクストリュージョン塗布のようなパターン塗布できる方法が好ましく、特に転写塗布が好ましい。

また、印刷は、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷等が使用できる。表示素子としては膜が薄く、素子サイズが微小で、ＲＧＢのパターンの重ね等を考慮すると、オフセット印刷、インクジェット印刷のような高精度高精細印刷が好ましい。

各有機材料には溶解特性（溶解パラメータやイオン化ポテンシャル、極性）がそれぞれにあり、溶解できる溶媒には限定がある。またその際には溶解度もそれぞれ違うため、一概に濃度も決めることができないが、溶媒の種類は、成膜しようとする有機ＥＬ材料に応じて、前記の条件に適ったものを、公知の溶媒から選択すればよく、例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエン等のハロゲン系炭化水素系溶媒や、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソールなどのエーテル系溶媒、メタノールや、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール，２−メトキシエタノール、エチレングリコール、グリセリン等のアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン、オクタン、デカン、テトラリン等のパラフィン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン系溶媒、ピリジン、キノリン、アニリン等のアミン系溶媒、アセトニトリル、バレロニトリル等のニトリル系溶媒、チオフェン、二硫化炭素などの硫黄系溶媒が挙げられる。

尚、使用可能な溶媒は、これらに限るものではなく、これらを二種以上混合して溶媒として用いてもよい。

これらのうち好ましい例としては、有機ＥＬ材料において、各機能層材料によっても異なるものの、大凡について、良溶媒としては、例えば芳香族系溶媒、ハロゲン系溶媒、エーテル系溶媒などであり、好ましくは、芳香族系溶媒、エーテル系溶媒である。また、貧溶媒としては、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、パラフィン系溶媒などが挙げられ、なかでもアルコール系溶媒、パラフィン系溶媒である。

２つの電極のうち、正孔の注入を行う陽極に使用される導電性材料としては、４ｅＶより大きな仕事関数をもつものが適しており、銀、金、白金、パラジウム等及びそれらの合金、酸化スズ、酸化インジウム、ＩＴＯ等の酸化金属、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導電性樹脂が用いられる。透光性であることが好ましく、透明電極としてはＩＴＯが好ましい。ＩＴＯ透明電極の形成方法としては、マスク蒸着またはフォトリソパターニング等が使用できるが、これに限られるものではない。

また、陰極として使用される導電性物質としては、４ｅＶより小さな仕事関数をもつものが適しており、マグネシウム、アルミニウム等。合金としては、マグネシウム／銀、リチウム／アルミニウム等が代表例として挙げられる。また、その形成方法は、マスク蒸着、フォトリソパターニング、メッキ、印刷等が使用できるが、これに限られるものではない。

本発明により、このような構成をもつ有機ＥＬ素子等の電子デバイスにおいても、例えばマイクロ波吸収能をもつ電極、或いは電極前駆体材料を用いて各機能層前駆体層を、マイクロ波照射を用いることで、機能層に変換することができる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが本発明はこれにより限定されるものではない（図６及び７参照）。

実施例１ 基材フィルムの耐熱性
＜基材の準備＞
厚さ１８０μｍのアニールドポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）基板フィルム１に高耐熱性粘着剤付きカプトンフィルム＝ポリイミド（ＰＩ）フィルム（厚さ３０μｍ）を貼合して基材フィルム２を、また同様のＰＥＮフィルムにＣＶＤ法でＳｉＯ_２を５００ｎｍ堆積した基材フィルム３を作製した。

＜ＩＴＯ膜の作製＞
ＰＩフィルムを貼合したＰＥＮ基板と貼合していないＰＥＮ基板、ＳｉＯ_２をつけたＰＥＮ基板それぞれに常用のスパッタ法にてＩＴＯ膜を厚さ１１０ｎｍになるように作製した。そのときの表面抵抗は３０Ω／□であった（図６参照）。

＜マイクロ波加熱試験＞
図６に示すようにＳｉウエハー（厚さ０．５ｍｍ）を間に挟み、ＩＴＯ膜と反対側の面（裏面）側から冷却媒体により０℃に冷却して、上側からはアルミナを主成分とした。

マイクロは吸収の無い断熱材をかぶせて２．４５ＧＨｚのマイクロ波を５００Ｗの出力で照射し３００℃まで昇温して、出力を制御しながら３００℃で３０分間保持した。

尚、マイクロ波照射には（株）四国計測製のμ−Ｒｅａｃｔｅｒを用いた。尚、温度は熱電対により基材の表面温度を計測した。

＜フィルムの評価＞
マイクロ波加熱後のフィルムの変形度合いを、以下の基準で目視評価した。
○：基材フィルムに変形、亀裂、焦げ等のダメージが確認できない。
△：基材フィルムが寸法変化等起こしているが、亀裂や焦げは発生しておらず、原型を保持している。
×：寸法変化、亀裂、焦げ等の重大なダメージが確認される。

＜評価結果＞
基材フィルム１：×（フィルムが大きく変形し、炭化し原型を留めていない。）
基材フィルム２：○
基材フィルム３：×（フィルムが大きく変形し、炭化し原型を留めていない。）
実施例２ トランジスタの作製
＜ゲート絶縁膜の作製＞
実施例１の基材フィルム２のＩＴＯ上面にポリシラザンからなる塗布型ＳｉＯ_２前駆体（アクアミカＮＮ１１０−２０）を乾燥膜厚３００ｎｍとなるようにスピンコートし、１００℃で乾燥してゲート絶縁膜前駆体つきの基材フィルム４を作製した（図６参照）。

＜半導体層の作製＞
硝酸インジウム、硝酸ガリウム及び硝酸亜鉛を金属比率１：１：１になるように調整し、水／エタノール＝９／１の溶液に金属トータルの濃度が１０質量％となる様に溶解し、更に溶解及び脱泡処理（超音波１０分間）を施して半導体前駆体塗布液を作製した。

基材４のＳｉＯ_２表面をサムコ社製ドライクリーナーＵＶ−１を用いて酸素流量５００ｍｌ／ｍｉｎのもと７０℃１０分間のＵＶ照射処理を施した。

この基材のＳｉＯ_２表面に吐出量４ｐｌのピエゾ式インクジェットヘッドを用いて、基材温度１００℃の条件で半導体前駆体ドットパターンを塗設した。

印画された後のドット径は６０〜７０μｍで仕上がっていた。

この基材を実施例１と同様にマイクロ波加熱により３００℃３０分の焼成を行い、半導体前駆体層を半導体活性層へ、ＳｉＯ_２前駆体層をＳｉＯ_２へ変換した。

尚、この処理後も基材には大きなダメージは確認されなかった。

＜ソース電極、ドレイン電極の作製＞
この半導体層の上にＬ／Ｗ＝２０μｍ／５０μｍとなるようにソース及びドレイン電極をＡｕの蒸着により作製した。

これによりＩＴＯをゲート電極、Ａｕをソース、ドレイン電極としたボトムゲート・トップコンタクト型のトランジスタを作製した（図７参照）。

＜素子性能評価＞
この素子をゲートバイアス−４０〜４０Ｖ、ＳＤ間電圧３０Ｖの条件で評価したところ、飽和移動度で２ｃｍ^２／Ｖｓ、Ｏｎ／Ｏｆｆ比５．５桁を示し、高性能かつフレキシブルな電界効果型トランジスタとして機能した。

実施例３
実施例２で用いた、ドットパターン前駆体膜に、３００℃に加熱した、前駆体パターンと同じドットパターンを凸形状を加工したアルミニウム製のパターン物を前駆体パターンと正確に重なるようにして、凸パターン部を前駆体部に接触させた。そのまま３０分保持した後、ゆっくりとパターン物を取り外し、実施例２と同様にしてトランジスタ素子を作製したところ、移動度３．０ｃｍ^２／Ｖｓ、Ｏｎ／Ｏｆｆ比５．５桁を示し、高性能かつフレキシブルな電界効果型トランジスタとして機能した（図８参照）。

電極パターン（エリア）を熱源としてマイクロ波を照射することでこの上の熱変換材料を半導体層に変換する態様を示す概略断面図 電極パターン（エリア）を熱源としてマイクロ波を照射することでこの上の熱変換材料を絶縁層に変換する概略断面図 熱源エリアと基板との距離が、また熱源エリアと加熱変換される機能層前駆体エリアとの距離の関係を示す図 膜トランジスタ素子の代表的な構成を示す図 薄膜トランジスタ素子が複数配置される電子デバイスである薄膜トランジスタシート１０の１例の概略の等価回路図 機能性フレキシブルフィルムと電子デバイスの構成断面図（実施例１，２） 機能性フレキシブルフィルムと電子デバイスの構成断面図（実施例２） 機能性フレキシブルフィルムの製造プロセスを示す概略断面図（実施例３）

符号の説明

１ 半導体層
２ ソース電極
３ ドレイン電極
４ ゲート電極
５ ゲート絶縁層
６ 基板
１０ 薄膜トランジスタシート
１１ ゲートバスライン
１２ ソースバスライン
１４ 薄膜トランジスタ素子
１５ 蓄積コンデンサ
１６ 出力素子
１７ 垂直駆動回路
１８ 水平駆動回路
２０ 樹脂基板
２１ 耐熱性低熱伝導層
２２ マイクロ波吸収体含有層（発熱源）
２３ 熱酸化膜付きドープトＳｉウエハー
２４ 冷却媒体
２５ ゲート絶縁膜
２６ 半導体前駆体層
２７ 加熱パターン物（凸形状パターンの場合）

Claims (11)

1. 機能性フレキシブルフィルムの製造方法において、製造プロセス中、最も高温となる領域と、基板となる樹脂領域の間に、ガラス転移温度（Ｔｇ）が２００℃以上であり、かつ熱伝導率が０．２５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である耐熱性低熱伝導層を設けることを特徴とする機能性フレキシブルフィルムの製造方法。
2. 前記耐熱性低熱伝導層の層厚が、１〜１００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法。
3. 前記製造プロセス中、最も高温となる領域を局所加熱方式により加熱することを特徴とする請求項１又は２に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法。
4. 前記局所加熱方式が、マイクロ波を利用した加熱方式であることを特徴とする請求項３に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法。
5. 前記耐熱性低熱伝導層と隣接したマイクロ波吸収体含有層を設け、マイクロ波を照射することにより当該マイクロ波吸収体含有層を発熱させて局所加熱を行うことを特徴とする請求項４に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法。
6. 前記マイクロ波吸収体含有層が、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、及び亜鉛（Ｚｎ）のうちの少なくとも一種の金属の酸化物を含有することを特徴とする請求項５に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法。
7. 少なくとも基板、耐熱性低熱伝導層、及び熱変換材料含有層（以下「機能層前駆体」という。）若しくは機能層前駆体パターン層を設け、当該機能層前駆体若しくは機能層前駆体パターンを加熱された所望のパターン形状を有するパターン物を基板と反対側の機能層前駆体がある面から当該機能層前駆体のパターンに接触又は近接させて局所加熱することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法。
8. 前耐熱性低熱伝導層が、ポリイミド樹脂を含有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法。
9. 前記基板が、光透過性樹脂フィルムであり、かつガラス転移温度（Ｔｇ）が２００℃以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法。
10. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の機能性フレキシブルフィルムの製造方法で製造されたことを特徴とする電子デバイス。
11. 前記電子デバイスが、トランジスタ素子であることを特徴とする請求項１０に記載の電子デバイス。

Images