JP4000853B2 - Method for forming molecular film pattern, molecular film pattern, and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板表面あるいは下地層に形成される分子膜、分子膜パターン及びその形成方法に関するものである。さらに、これら分子膜、分子膜パターン及びその形成方法を応用した半導体装置及び電気光学装置とそれらの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置や電気光学装置の製造工程において、重要な工程の一つである薄膜のパターンニングには、フォトリソグラフィ法が用いられている。フォトリソグラフィ法は、サブミクロンオーダーの高精細のパターンニングを可能とする。一般に、フォトリソグラフィ法を用いたパターニングは次のような工程を経て行われる。まず、パターンニングを行う薄膜を基板全面に形成する。さらに、レジスト膜の形成、露光、現像、リンスなどを経てレジストパターンを形成する。その後に、レジストパターンを耐エッチングマスクとして下地の薄膜のエッチングを行ない不要な部分を除去して所望のパターンを得る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようにフォトリソグラフィ法によるパターニングを行うには多くの工程を必要とする。これに対して、最近、レジスト膜に比べて薄い分子膜を用いてパターニングを行うことにより工程数を低減することも試みられていたが、より光分解性に優れた分子膜が望まれていた。
【０００４】
そこで、本発明の第１の目的は光分解性に優れた分子膜により、効率良く分子膜パターンを形成することである。第２の目的は上記の分子膜、分子膜パターン及びその形成方法を利用して半導体装置及び電気光学装置を得ることであり、そして、第４の目的はそれら半導体装置及び電気光学装置の製造方法を適用することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の分子膜パターンの形成方法は、芳香族炭化水素部を含み、光分解性を示す有機ケイ素化合物を原料とする分子膜を形成する工程と、該分子膜に対する光照射を行う工程と、を含むこと、を特徴とする。係る方法によれば前記分子膜は、光吸収効率の良い芳香族炭化水素部を有する有機ケイ素化合物により形成されているので、前記分子膜に対して所定のパターン形状で光照射を行うことにより容易に所望の分子膜パターンを形成することができる。本明細書をとおして、分子膜とは、100nm以下の膜厚を有する膜を指している。理想的には、５ｎｍ以下の膜厚であることが望ましい。ただし、高分子鎖を有する材料からなる分子膜の膜厚は100nm以上となることもある。
【０００６】
本発明の第２の分子膜パターンの形成方法は、下記式（１）で示される化学構造を有する有機ケイ素化合物を原料とする分子膜を形成する工程と、該分子膜に対する光照射を行う工程と、を含むこと、を特徴とする。係る方法によれば前記分子膜は、光吸収効率の良い芳香族炭化水素部を有する有機ケイ素化合物により形成されているので、前記分子膜に対して所定のパターン形状で光照射を行うことにより容易に所望の分子膜パターンを形成することができる。式（１）中のアリール基（Ar）としては、例えばフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントラニル基、またはフェナントリル基が挙げられる。なお、芳香族炭化水素上の置換基である（CR2）m−Zを介してポリマー主鎖に接続されていても良い。
【０００７】
【化１１】
（但し、式中のn、m、p、Ar、X、Y、及びRはそれぞれ以下のものを示す。
n：０以上の整数
m：０以上の整数
p：０以上の整数
Ar：アリール基
R：水素またはフッ素
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基、アリール基または水素原子
Z：アルキル基、ペルフルオロアルキル基、シリル基、シアノ基、アミノ基またはチオール基）
本発明の第３の分子膜パターンの形成方法は、下記式（２）で示される化学構造を有する有機ケイ素化合物を原料とする分子膜を形成する工程と、該分子膜に対する光照射を行う工程と、を含むこと、を特徴とする。係る方法によれば前記分子膜は、光吸収効率の高いベンゼンπ電子系を有している有機ケイ素化合物により構成されているので、光照射により容易に所望の分子膜パターンを形成することができる。
【０００９】
【化１２】
（但し、式中のn、p、R1、R２、R３、X、及びYはそれぞれ以下のものを示す。
n：０以上の整数
p：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
R２：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、または有機ケイ素基を有するアルキル基
R３：ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、有機ケイ素基を有するアルキル基、アリール基、またはアリール基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基またはアリール基）
本発明の第４の分子膜パターンの形成方法は、下記式（３）で示される化学構造を有する有機ケイ素化合物を原料とする分子膜を形成する工程と、該分子膜に対する光照射を行う工程と、を含むこと、を特徴とする。係る方法によれば前記分子膜は、光吸収効率の高いナフタレンπ電子系を有している有機ケイ素化合物により構成されているので、光照射により容易に所望の分子膜パターンを得ることができる。
【００１１】
【化１３】
（但し、式中のn、p、R1、R２、R３、X及びYはそれぞれ以下のものを示す。
n：０以上の整数
p：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
R２：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、または有機ケイ素基を有するアルキル基
R３：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、有機ケイ素基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基またはアリール基）
本発明の第５の分子膜パターンの形成方法は、下記式（４）で示される化学構造を有する有機ケイ素化合物を原料とする分子膜を形成する工程と、該分子膜に対して光照射を行う工程と、を含むこと、を特徴とする。係る方法によれば前記分子膜は、光吸収効率の高いナフタレンπ電子系を有している有機ケイ素化合物により構成されているので、光照射により容易に所望の分子膜パターンを形成することができる。
【００１３】
【化１４】
（但し、式中のn、p、R1、R２、R３、X、及びYはそれぞれ以下のものを示す。
n：０以上の整数
p：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
R２：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、または有機ケイ素基を有するアルキル基
R３：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、有機ケイ素基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基またはアリール基）
本発明の第６の分子膜パターンの形成方法は、下記式（５）で示される化学構造を有する有機ケイ素化合物を原料とする分子膜を形成する工程と、該分子膜に対する光照射を行う工程と、を含むこと、を特徴とする。係る方法によれば前記分子膜は、光吸収効率の高いビフェニルπ電子系を有している有機ケイ素化合物により構成されているので、光照射により容易に所望の分子膜パターンを形成することができる。
【００１５】
【化１５】
（但し、式中のn、p、R1、R２、R３、R４、X、及びYはそれぞれ以下のものを示す。
n：０以上の整数
p：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
R２：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、または有機ケイ素基を有するアルキル基
R３：ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、有機ケイ素基を有するアルキル基
R４：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、有機ケイ素基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基またはアリール基）
本発明の第７の分子膜パターンの形成方法は、下記式（６）で示される化学構造を有する有機ケイ素化合物を原料とする分子膜を形成する工程と、該分子膜に対する光照射を行う工程と、を含むこと、を特徴とする。係る方法によれば前記分子膜は、光吸収効率の高いピリジンπ電子系を有している有機ケイ素化合物により構成されているので、光照射により容易に所望の分子膜パターンを得ることができる。また、ピリジン環の窒素と金属元素などの種々の陽性元素との高い親和性により、これらの元素との錯体を形成しやすいという性質も有しているので、適当な化学的処理を施すことにより、さらなる機能を分子膜パターンに付加することができる。
【００１７】
【化１６】
（但し、式中のn、p、R1、R２、X、及びYはそれぞれ以下のものを示す。
n：０以上の整数
P：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
R２：ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、または有機ケイ素基を有するアルキル基、アリール基、またはアリール基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基またはアリール基）
本発明の第８の分子膜パターンの形成方法は、下記式（７）で示される化学構造を有する有機ケイ素化合物を原料とする分子膜を形成する工程と、該分子膜に対する光照射を行う工程と、を含むこと、を特徴とする。係る方法によれば前記分子膜は、光吸収効率の高いチオフェン、ピロール、またはフランなどの共役電子系複素環を含む有機ケイ素化合物により構成されているので、光照射により容易の所望の分子膜パターンを形成することができる。また、上記の有機ケイ素化合物はその複素環上にイオウ、窒素及び酸素など官能性を有するヘテロ元素を有しているので、適当な化学的処理を施すことにより、さらなる機能を分子膜パターン付加することができる。
【００１９】
【化１７】
（但し、式中のn、p、R1、R２、X、Y、及びQはそれぞれ以下のものを示す。
n：０以上の整数
p：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
R２：ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、または有機ケイ素基を有するアルキル基、アリール基、またはアリール基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基またはアリール基
Q：水素またはアルキル基を有する窒素（N）、酸素原子（O）、または硫黄原子（S））
本発明の第９の分子膜パターンの形成方法は、下記式（８）で示される化学構造を有する有機ケイ素化合物を原料とする分子膜を形成する工程と、該分子膜に対する光照射を行う工程と、を含むこと、を特徴とする。係る方法によれば前記分子膜は、ベンゼン環上に撥液性に優れたフルオロアルキル基を有している有機ケイ素化合物により構成されているので、この分子膜は高い光反応性と撥液性とを有している。したがって、この分子膜に対して光照射を行うことにより、撥液性の異なる分子膜パターンを形成することができる。なお、優れた撥液性を得るにはフルオロアルキル基の炭素鎖の原子数が３以上であることが好ましい。
【００２１】
【化１８】
（但し、式中のn、m、r、p、R1、X、及びYはそれぞれ以下のものを示す。
n：０以上の整数
m：０以上の整数
r：正の整数
p：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基またはアリール基）
本発明の第１０の分子膜パターンの形成方法は、下記式（９）で示される化学構造を有する有機ケイ素化合物を原料とする分子膜を形成する工程と、該分子膜に対する光照射を行う工程と、を含むこと、を特徴とする。係る方法によれば前記分子膜は、光吸収効率の高いビフェニルπ電子系に加えて、撥液性に優れたフルオロアルキル基を有する有機ケイ素化合物により構成されているので、この分子膜に対する光照射により、撥液性の異なる分子膜パターンを形成することができる。なお、優れた撥液性を得るにはフルオロアルキル基の炭素鎖の原子数が３以上であることが好ましい。
【００２３】
【化１９】
（但し、式中のn、m、r、p、R1、X、及びYはそれぞれ以下のものを示す。
n：０以上の整数
m：０以上の整数
r：正の整数
p：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基またはアリール基）
本発明の第１１の分子膜パターンの形成方法は、下記式（１０）で示される化学構造を有する有機ケイ素化合物を原料とする分子膜を形成する工程と、該分子膜に対する光照射を行う工程と、を含むこと、を特徴とする。係る方法によれば前記分子膜は、光吸収効率の高いビフェニルπ電子系に加えて、撥液性に優れたフルオロアルキル基を有する有機ケイ素化合物により構成されているので、この分子膜に対する光照射により、容易に撥液性の異なる分子膜パターンを形成することができる。なお、優れた撥液性を得るにはフルオロアルキル基の炭素鎖の原子数が３以上であることが好ましい。
【００２５】
【化２０】
（但し、式中のn、m、r、p、R1、X、及びYはそれぞれ以下のものを示す。
n：０以上の整数
m：０以上の整数
r：正の整数
p：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基またはアリール基）
本発明の第１２の分子膜パターンの形成方法は、上記の本発明の第３〜６、９〜１１の分子膜パターンの形成方法のいずれかにおいて、前記有機ケイ素化合物のR1がペルフルオロアルキル基であること、を特徴とする。係る方法によれば前記分子膜は、有機ケイ素基に対してオルト位にペルフルオロアルキル基を有する有機ケイ素化合物により構成されている。このような有機ケイ素化合物ではそのケイ素原子とケイ素原子との親和性が高い元素であるフッ素原子が空間的に隣接しているので、フッ素原子のケイ素原子に対する攻撃が容易に起こり、光反応性あるいは光分解性が向上する。したがって、短時間の光照射で分子膜パターンを得ることができる。
【００２７】
本発明の第１３の分子膜パターンの形成方法は、上記の本発明の第３〜６、９〜１１の分子膜パターンの形成方法のいずれかにおいて、前記有機ケイ素化合物のR1がトリフルオロメチル基であること、を特徴とする。係る方法によれば前記分子膜は、有機ケイ素基に対してオルト位にペルフルオロアルキル基を有する有機ケイ素化合物により構成されている。このような有機ケイ素化合物ではケイ素原子と、ケイ素原子との親和性が高い元素であるフッ素原子が空間的に隣接しているので、光反応の際にフッ素原子のアシストにより光反応性あるいは光分解性が向上する。したがって、短時間の光照射で分子膜パターンを形成することができる。なお、この分子膜を構成する有機ケイ素化合物としては、下記式（１１）や式（１２）で示される化合物が挙げられる。
【００２８】
【化２１】
（但し、ｎ及びqはそれぞれ以下のものを示す。
ｎ：０以上の整数
q：1以上の整数)
【００３０】
【化２２】
（但し、ｎ及びpはそれぞれ以下のものを示す。
ｎ：０以上の整数
p：1以上の整数)
本発明の第１４の分子膜パターンの形成方法は上記の分子膜パターンの形成方法において、前記分子膜の膜厚が３ ｎｍ以下であること、を特徴とする。係る分子膜は、基板あるいは下地層の表面を改質するのに十分な膜厚を有しており、分子膜パターンを形成した際、表面機能または表面特性の明瞭なコントラストが得られることになる。
【００３２】
本発明の分子膜パターンは、上記のいずれかの分子膜パターン形成方法により得られる。係る分子膜パターンは上述のように、撥液性など種々の機能を有する分子膜をパターニングすることにより得られる分子膜パターンであるので、この分子膜パターンでは機能の異なる表面が露出することになる。
【００３３】
本発明の半導体装置の製造方法は、上記の分子膜パターンの形成方法により得ること、を特徴とする。係る半導体装置の製造方法において、上記の分子膜パターンの形成方法は、例えばフォトリソグラフィ法を用いる工程に代えて用いることができるので、工程数を低減することが可能となる。係る半導体装置の製造方法は、例えば、トランジスタなどのようにパターン形成を含む工程により製造される半導体装置に対して有効である。例えば、シリコンベースのトランジスタや薄膜トランジスタの他、半導体層が有機材料からなる有機薄膜トランジスタが挙げられる。
【００３４】
本発明の第１の半導体装置は、上記の半導体装置の製造方法によって製造されること、を特徴とする。係る半導体装置の特徴の一つは、膜厚の小さい分子膜を用いて製造されているので、半導体装置の薄型化・小型化という市場の要請に対応することが可能であるという点である。
【００３５】
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記の分子膜パターンの形成方法により分子膜パターンを得る工程を含むこと、を特徴とする。係る電気光学装置の製造方法において、上記の分子膜パターンの形成方法は、例えばフォトリソグラフィ法を用いる工程に代えて用いることができるので、工程数を低減することが可能となる。したがって、係る電気光学装置の製造方法は、製造時間または製造コストを低減できるという利点を有している。
【００３６】
本発明の第１の電気光学装置は、上記の電気光学装置の製造方法によって製造されること、を特徴とする。
【００３７】
本発明の第２の半導体装置は、上記の半導体装置において、有機材料からなる領域を含むこと、を特徴とする。有機材料が用いられている半導体装置の例としてはいわゆる有機薄膜トランジスタが挙げられるが、その製造工程では高度な装置を必要としないスピンコート法やインクジェット法などの液相プロセスを用いることもできるので、製造コストなどの点で有利である。
【００３８】
本発明の第２の電気光学装置は、上記の電気光学装置において、有機エレクトロルミネッセンス素子を有すること、を特徴とする。
【００３９】
本発明の電子装置の製造方法は、上記の分子膜パターンの形成方法を用いて行う工程を含むことを特徴とする。電子装置としては例えば、ダイオードなどが挙げられる。
【００４０】
本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を、表示部として備えている。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について説明する。
（１）分子膜及び分子膜パターンの形成工程の概略
分子膜及び分子膜パターンの形成工程の概略を図１〜５を参照しながら説明する。
【００４２】
まず、図１に示すように、基板１１表面に芳香族炭化水素を有する有機ケイ素化合物を原料とする分子膜１４を形成する。分子膜１４は、原料の有機ケイ素化合物と基板とを同一の密閉容器中に入れて放置するか、原料の有機ケイ素化合物の溶液に基板の浸した後、溶剤を除去することにより得られる。
【００４３】
次いで、図２に示すように、分子膜１４のパターンニングを行う。本発明における分子膜のパターンニング方法としては、例えば光照射法が用いられる。光照射法では、図３に示すように、薄膜のパターンを形成するための開口が形成されているフォトマスク１９を通して光を分子膜１４に対して照射することにより行われる。分子膜１４の光が照射された領域にある分子膜が分解し、あるいは除去されて、フォトマスク１９に対応した分子膜パターンが形成される。
【００４４】
さらに、図４に示したように分子膜１４の一部が除去された領域にのみ、分子膜１４を構成する有機ケイ素化合物の官能基のものとは異なる性質または機能を有する官能基を有する有機ケイ素化合物を原料とする分子膜の領域１５を形成することもできる。このようにすれば、基板表面に分子膜１４とは異なる表面物性を有する領域を形成される。分子膜１５を構成する有機ケイ素化合物の官能基を適宜選択すれば、図５に示すように分子膜１５に対応する部分にのみ、例えば無電解めっき膜１７を形成することもできる。
（２）実施例１
以下に具体的に分子膜及び分子膜パターンの形成工程の例について説明する。
【００４５】
前処理として、石英ガラス基板上に１７２ｎｍの波長の紫外光を１０分間照射し、クリーンニングを行った。用いた紫外光強度は、基板面上で約８ｍＷ／ｃｍ２であった。次いで
撥液性に優れた下記式（８）で示される化学構造を有する有機ケイ素化合物の一つであるヘプタデカフルオロオクチルベンジルトリエトキシシランと石英ガラス基板とを、同一の密閉容器に入れて９６時間室温で放置することにより第１の分子膜を形成した。そして、さらに、線状パターンが施されたフォトマスクを通して、エキシマランプの３０８ｎｍの波長の紫外光（石英ガラス基板上での光強度：約５ｍＷ／ｃｍ２）をおよそ１５分間照射して、マスクしていない部分の分子膜のみを選択的に光分解させることにより、第１の分子膜パターンの形成が形成された。
【００４６】
なお、光照射による分子膜の分解速度を分子膜の光照射された領域の接触角を観察することにより、ヘプタデカフルオロオクチルベンジルトリエトキシシランを原料とする第１の分子膜はヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリエトキシシランを原料とする分子膜に比べて３倍以上の速度で光分解が起こることが確認された。このことから、ベンゼンなどの芳香族を含む有機ケイ素化合物を原料とする分子膜は光分解性を向上させることが示された。
【００４７】
次に、第１の分子膜パターンが形成された基板を、純水、エタノールの順で洗浄した後に、エタノールに、１ｖｏｌ％のアミノベンジルトリエトキシシランを加えた混合液中に５分間浸した。さらに、エタノール、純水の順で基板の洗浄を行ったところ、第１の分子膜が除去された領域に、アミノベンジルトリエトキシシランを原料とする第２の分子膜パターンが形成された。
【００４８】
次に、この第１の分子膜パターンと第２の分子膜パターンとが形成された基板を、室温でｐHが５．８になるように調製された塩化パラジウムを含む水溶液（塩化水素４％ 、パラジウム塩化合物０．２％、を含む３０ｍＬの水溶液をさらに１Lの水に溶かして希釈したもの）に約２分浸した後、流水中で３分間洗浄を行った。次に、無電解ニッケルめっき液（ニッケル塩化合物、次亜リン酸をニッケル塩化合物：３０ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウム：１０ｇ／Ｌの組成で含むもの）を、７０℃、ｐＨ４．６の条件で保持し、この基板を約１分間浸した。その後、基板を液から取り出した後、流水中で洗浄を行ない、乾燥を行った。乾燥後、光学顕微鏡により観察を行ったところ、基板上の第２の分子膜パターンの領域に対応したニッケルのパターンが形成されたことが確認された。
【００４９】
本発明において、石英ガラス以外にも、分子膜を形成する基板としては、Ｓｉウエハー、ガラス、プラスチックフィルム、金属基板など各種のものを用いることができ、また、基板表面に金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されていても良い。
【００５０】
分子膜のパターンに形成に用いる光照射の光源としては、上述のエキシマランプの他、例えば水銀ランプ、キセノンランプ、ナトリウムランプ、エキシマレーザー、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、及びその高調波なども用いることができる。
【００５１】
上述の実施例のように、撥液性の分子膜パターンを形成する場合は、撥液性を有するヘプタデカフルオロオクチルベンジルトリエトキシシランのような長鎖のフルオロアルキル基を有する有機ケイ素化合物を原料として利用することが好ましいが、通常の長鎖のアルキル基を有するものであってもよい。ケイ素上の置換基はヘプタデカフルオロオクチルベンジルトリエトキシシランのようにエトキシ基には限定されるものではなく、メトキシ基などのアルコキシ基やクロロ、臭素、またはよう素などのハロゲン基、あるいはアミノ基などでもよい。特に分子膜を形成する基板あるいは下地層の表面が水酸基などのカルコゲン元素を有する置換基で被われている場合は 、 上記の置換基をケイ素上に有する有機ケイ素化合物は分子膜を調製する際に、基板あるいは下地層と安定した結合を形成するので、好ましい場合がある。
【００５２】
上述の実施例では、無電解ニッケルめっき膜を選択的に調製するために、第２の分子膜の原料としてニッケルとの親和力の高いアミノ基を有する有機ケイ素化合物を用いているが、これ以外にも、例えば、チオール基、水酸基、ビニル基、ヒドロシリル基またはシアノ基を有する有機ケイ素化合物などを原料とする分子膜を用いても、金や銅など種々の金属薄膜を調製することができる。もちろん、上述の実施例のように撥液性分子膜パターンの形成を必ずしも最初に行う必要はなく、目的に応じて調製する分子膜を適宜選択できる。分子膜のパターンの形成に光照射を用いる場合は、芳香族を有している上記の式（１）〜（１２）に示された化学構造を有する有機ケイ素化合物を原料とする分子膜を用いることが好ましく、さらに、光照射に用いる光の波長に応じて有機ケイ素化合物の芳香族を選択することにより、より効率良く分子膜パターンを形成することができる。
【００５３】
３００ｎｍ程度の波長の光を分子膜パターンの形成に用いる場合は、例えば、ベンゼン、ナフタレン、及びビフェニルなどの芳香族を有する有機ケイ素化合物が分子膜の原料として好ましく、３００ｎｍ以上の波長の光を用いる場合は、例えば、アントラセン、フェナントレン、ターフェニルなどの芳香族を有する有機ケイ素化合物が分子膜の原料として好ましい。
【００５４】
光分解の効率は有機ケイ素化合物の有する芳香族のみに依存するものではなく、例えば、芳香族上に置換基などにも影響される場合がある。例えば、上記式（１１）や（１２）で示される化学構造を有する有機ケイ素化合物のように有機ケイ素基を有するアルキル基のオルト位にトリフルオロメチル基を有する有機ケイ素化合物では、ケイ素原子との親和性の高いフッ素原子が空間的に隣接するために、ケイ素−炭素結合の結合開裂の際の活性化エネルギーが低下し、光分解反応が効率良く生起する。トリフルオロメチル基以外にもヒドロキシ基、アルコキシ基、アミノ基などのケイ素原子との親和性の高い原子を有する置換基によっても光分解が促進される場合がある。
（３）分子膜の原料となる有機ケイ素化合物の合成
次に分子膜の原料となる有機ケイ素化合物の合成法について述べる。上記の式（１）〜（１２）の化学構造を有する有機ケイ素化合物の代表的な合成法として以下の（i）及び（ii）２つの方法が挙げられる。
（i）下記の一般式（１３）に示したような、対応する臭素や塩素、またはヨウ素などのハロゲンを有する化合物から得られるグリニャール試薬やリチウム試薬とハロゲンやアルコキシを有する有機ケイ素化合物との反応
【００５５】
【化２３】
（但し、ｎ、ｐ、及びＡｒ'はそれぞれ以下のものを示す。
ｎ：０以上の整数
ｐ：０以上の整数
Ａｒ'：芳香族炭化水素またはその誘導体）
（ii）下記の一般式（１４）に示したような対応する炭素−炭素多重結合を有する化合物と少なくとも一つの水素をケイ素上に有する有機ケイ素化合物とを塩化白金酸などの触媒存在下で加熱攪拌することによるハイドロサイレーション反応
【００５７】
【化２４】
（但し、ｎ、ｐ、及びＡｒ'はそれぞれ以下のものを示す。
ｎ：０以上の整数
ｐ：０以上の整数
Ａｒ'：芳香族炭化水素またはその誘導体）
なお、ここでは（i）の方法を用いた合成例について述べる。
（４）ｐ−（CF3CF2CF2CF2CF2CF2CH2 CH2−C6H4−CH2-Si(OEt)3）（化合物A）の合成
フラスコにマグネシウムリボンを入れ、アルゴンまたは窒素などの不活性ガスを流しながら、スターラー兼用のホットプレートで攪拌しながら適度に加熱して、マグネシウムリボン（０．０６モル）を活性化する。この操作を１時間程度行ったら、フラスコを室温まで冷まし、エーテルを５ｍｌ程度加える。さらに、スポイトなどで極少量のジブロモエタンを加えて、マグネシウムリボンの活性面を露出させる。次に０．０５モルのｐ−（CF3CF2CF2CF2CF2CF2CH2CH2−C6H4−CH2−Br）及び０．０７モルのテトラエトキシシランを含むエーテル溶液２０ｍｌをフラスコに備え付けた滴下ロートに入れ、よく攪拌しながら徐々にマグネシウムリボンとエーテルの混合物に滴下する。この時、反応溶液の温度が４０℃程度以上にならないように氷浴などを用いて適度に反応温度を調整する。滴下後、室温で１５時間程度、混合物を攪拌した後、溶媒であるエーテルを溜去し、ヘキサンを少量を加えて、沈殿する塩をハイフロスーパーセルを用いて濾過する。なお、この時、ろ液の濁りがなくなるまで、濾過を繰り返すことが好ましい。次に、ろ液の溶媒をロータリーエバポレーターで溜去し、残ったオイル状の物質をクーゲルロアを用いた減圧蒸留を行うことにより、粗収率がおよそ４０％で化合物Aが得られた。
(５)ｐ−（HMe２Si−CH2−C6H4−CH2−Si(OEt)3（化合物B）の合成
フラスコにマグネシウムリボンを入れ、アルゴンまたは窒素などの不活性ガスを流しながら、スターラー兼用のホットプレートで攪拌しながら適度に加熱して、マグネシウムリボン（０．０６モル）を活性化した。この操作を１時間程度行ったら、フラスコを室温まで冷却し、エーテル５ｍｌ及び０．０５モルのジメチルクロロシラン（化学式：HMe2SiCl）を加える。次に０．０５モルのジメチルクロロシラン（HMe2SiCl）を加えた。次にｐ−（Br−CH2−C6H4−CH2−Br）のエーテル溶液２０ ｍｌをフラスコに備え付けた滴下ロートに入れ、よく攪拌しながら、ジメチルクロロシランとマグネシウムリボンとエーテルとの混合物に滴下した。この時、反応が過激にならないように氷浴などを用いて適度に反応が進行するようにするように反応温度を調整した。滴下後、室温で１５時間程度、混合物を攪拌した後、飽和塩化アンモニウム水溶液を徐々に加えて、生成したマグネシウム塩を加水分解した。適当量のエーテル及び水を加えて、分液操作により得られたエーテル層に硫酸ナトリウムを加えて、エーテル層を乾燥させた。次に、溶媒であるエーテルなど揮発性不純物をロータリーエバポレーターで溜去し、残ったオイル状の物質をクーゲルロアを用いた減圧蒸留を行うことにより、粗収率８０ ％で、ｐ−（HMe２Si−CH2−C6H4−CH2−Br）を得た。
【００５９】
以下の合成経路は化合物Aとほぼ同様である。すなわち、フラスコにマグネシウムリボンを入れ、アルゴンまたは窒素などの不活性ガスを流しながら、スターラー兼用のホットプレートで攪拌しながら適度に加熱して、マグネシウムリボン（０．０３モル）を活性化すした。この操作を１時間程度行ったら、フラスコを室温まで冷まし、エーテルを５ｍｌ程度加えた。次に０．０３モルのｐ−（HMe２Si−CH2−C6H4−CH2−Br）及び０．０５モルのテトラエトキシシランを含むエーテル溶液２０ｍｌをフラスコに備え付けた滴下ロートに入れ、よく攪拌しながら徐々にマグネシウムリボンとエーテルの混合物に滴下した。この時、反応が過激にならないように氷浴などを用いて適度に反応が進行するように反応温度を調整した。滴下後、室温で１５時間程度、混合物を攪拌した後、溶媒であるエーテルを溜去し、ヘキサンを少量を加えて、沈殿する塩をハイフロスーパーセルを用いて濾過した。なお、この時、ろ液の濁りがなくなるまで、濾過を繰り返すことが好ましい。次に、ろ液の溶媒をロータリーエバポレーターで溜去し、残ったオイル状の物質をクーゲルロアを用いた減圧蒸留を行うことにより、ｐ−（HMe２Si−CH2−C6H4−CH2−Br）を基準にして３０％程度の粗収率で化合物Bを得た。
【００６０】
上述のようにグリニア試薬を用いる合成方法は特に芳香族上にフルオロアルキル基やアルキル基化合物、有機ケイ素基、アルコキシ基などを有する有機ケイ素化合物に特に有効である。もちろん、若干収率は低下するものの、同様な方法で、化合物Aのオルト位にトリフルオロメチル基を有する式１１や式１２で示されたような化合物も得られた。一方、芳香族上にヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、シアノ基などグリニア試薬との反応性が高い置換基を有する有機ケイ素化合物を合成する場合は、対応するオレフィンとヒドロシランとのいわゆるハイドロサイレーション（上記の方法（ii））が有効である。
（６）有機薄膜トランジスタにより駆動されるエレクトロルミネッセンス装置の製造
これまで、述べてきた分子膜及び分子膜パターンを利用して、さらに種々の半導体装置及び電気光学装置を製造することができる。以下に述べる例では、半導体装置として能動層が有機材料により形成されているいわゆる有機薄膜トランジスタ、そして電気光学装置としては、その有機薄膜トランジスタにより駆動される有機エレクトロルミネッセンス装置について、その製造工程に沿って説明する。図６〜図１６は、有機薄膜トランジスタ及びその有機薄膜トランジスタにより駆動される有機エレクトロルミネッセンス装置の製造工程を示す図である。なお、各図の２つの図のうち、右側の図は平面図であり、左側の図はその平面図のＡＡ線における断面図である。
【００６１】
まず、基板２０上に透明導電膜２１を形成する。基板２０としては、例えば、ガラス、石英、プラスティック（合成樹脂）の透明な材料を用いる。また、透明導電膜２１としては、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）が望ましい。ただし、ＩＴＯ膜に限定されるものではなく、透明で導電性が高ければ、他の材料でも良い。なお、本実施例ではＩＴＯ付きガラスを用いた。
次に、後述する陰極パターン２４（図９）と透明導電膜２１とのリーク電流を防ぐために、透明導電膜２１上に絶縁膜２２を形成する。本実施例ではＳｉＯ2を用いている。原料としては、キシレンにポリシラザンを溶解した液体原料を用い、発光エリアとなる円筒形の孔以外の領域にのみインクジェット（Ｉ／Ｊ）法を用いて形成する。ポリシラザン溶液をＩ／Ｊ法で塗布した後、２５０℃、１０分間加熱して、所望の形状で、膜厚が１５０ｎｍのＳｉ０２膜を選択的に形成する。なお、絶縁性が確保されれば材料はこれに限らず、ポリイミド樹脂等の高分子有機材料も使用できる。
次に、発光層２３は正孔を注入するための正孔注入層と、発光するエレクトロルミネッセンス層との２層から形成しても良い。いずれの材料もＩ／Ｊ法で形成される。スピンコート、蒸着等を使用して形成しても良い。
次に、透明導電膜２１上の絶縁膜２２により区画された領域に発光層２３を形成する。本実施例では、絶縁膜２２の平面形状を円形にすることにより、円筒状の穴を設け、この穴に発光層２３をI/J法により選択的に形成する。具体的には、ポリフルオレン系高分子をキシレン溶媒に溶解した溶液を調製し、Ｉ／Ｊ法により該溶液を塗布し、溶媒を乾燥・除去することにより発光層２３を得る。なお、発光層２３の膜厚は約８０ｎｍとした。この他、発光層には、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）等の有機エレクトロルミネッセンス材料を用いることができる。
次に、絶縁膜２２及び発光層２３上に陰極層パターン２４を金属材料を用いて形成する。金属材料としては、例えば、金、銀、銅を用いる。係る陰極層パターン２４はＩ／Ｊ法により形成するか、または例えば、蒸着法により形成することができる。本実施例では、金錯体をエタノール溶液に溶解した溶液を用いた。具体的には、金錯体として、（ＣＨ3）3−Ｐ−Ａｕ−ＣＨ3で示される材料を用い、その濃度は約２重量％と、この溶液をＩ／Ｊ法により塗布した後に８０℃で加熱し、膜厚が５０ｎｍの良好な伝導特性を示す金膜パターンを得た。
次に、陰極層パターン２４上に層間絶縁膜３０を形成する。層間絶縁膜３０には、例えば、高分子材料であるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリイミドを用いることができる。他に ＳｉＯ2 等の無機材料を使用しても良い。層間絶縁膜３０の材料として高分子材料を用いる場合は、例えば、スピンコート及びＩ／Ｊ法で成膜できる。本実施例では、ＰＶＡ水溶液をスピンコート法により塗布し、膜厚１．５μｍのＰＶＡ膜を形成した。
【００６２】
次に、層間配線を行うために層間絶縁膜３０にビアホール３１を形成する（図１１）。ビアホールを形成するための詳細なプロセスは、基本的に図１〜３の説明で述べた工程を経て行われる。すなわち、高分子材料であるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリイミドなどの高分子材料からなる層間絶縁膜３０上に芳香族炭化水素部を有する有機ケイ素化合物（例えば、撥液性に優れているヘプタデカフルオロオクチルベンジルトリエトキシシラン）を原料とする分子膜を形成し、分子膜のビアホールの形成領域に対応する領域のみに光照射を行うと、その領域のみの光分解反応が生起し、撥液性を失う。この撥液性を失った領域を、層間絶縁膜を溶解する溶媒により処理することにより、ビアホールが形成される。
【００６３】
ビアホール３１の形成が完了した後、ビアホール３１中へ液体金材料のトルエン溶液をＩ／Ｊ法で塗布することにより層間配線３２を形成する（図１２）。 次に、ソース４０及びドレイン４１を形成する（図１３）。 この場合、図１３に示されているように、ソース４０及びドレイン４１は櫛形形状と有しており、ソース４０とドレイン４１とは互いに一定距離を隔てて噛み合わさったような状態で形成されている。また、ドレイン４１は陰極層に接続するように形成する。
【００６４】
ソース４０及びドレイン４１の材料には、例えば、金属または導電性高分子材料を使用することができる。ソース４０及びドレイン４１は、上記材料をＩ／Ｊ法により選択的に成膜し、パターンニングとして得ることができる。本実施例では液体金材料のトルエン溶液をＩ／Ｊ法により塗布した。これにより得られた金膜の膜厚は、約５０ｎｍである。
【００６５】
さらに、ソース４０及びドレイン４１上に有機半導体層４２を形成する（図１４）。この有機半導体層４２は、有機材料のスピンコート、蒸着、Ｉ／Ｊ法等で形成できる。
本実施例では、アントラセンをキシレン溶媒に溶解した液体原料をスピンコートして、アントラセンからなる有機半導体膜を形成した。その膜厚は、２００ｎｍである。有機半導体膜を構成する材料としては、テトラセン、ペンタセンなどの縮環系芳香族はもちろんのこと、ヘキサチエニレンなどオリゴチオフェン、ポリアセチレン等の共役系オリゴマーやポリマーなどを使用できる。
【００６６】
次に、有機半導体層４２上にゲート絶縁膜４３を形成する。このゲート絶縁膜４３には、層間絶縁膜３０と同様な材料を用いることができる。本実施形態ではＰＶＡ膜を用い、スピンコート法により１μｍの膜厚で形成した。 さらに、図１５に示されているように、ソース４０及びドレイン４１の屈曲した形状部分を覆うようにゲートライン４４を形成する。このゲートライン４４は、ソース４０及びドレイン４１と同様に、液体金材料のトルエン溶液を用いて塗布法により形成する。この液体金材料の溶媒には、トルエンを用いた。得られた金膜の膜厚は約５０ｎｍである。
【００６７】
次に、ゲート絶縁膜４３及びゲートライン４４上に層間絶縁膜５０を形成し、その後先述したようにビアホール３１を形成する（図１６）。ただし、今回は、ＰＶＡ膜の一部を純水で溶解・除去した後に、キシレンで有機半導体層の一部を溶解・除去して、ソースラインとソース４０との間が電気的に接続可能になるようにする。ビアホールを形成するための詳細なプロセスは、図１〜３の説明で述べた方法と同様である。 分子膜の原料として芳香族炭化水素部を有する有機ケイ素化合物を用いることにより、短時間の光照射でビアホールが形成される。ここでは、ヘプタデカフルオロオクチルベンジルトリエトキシシランを用いた。
【００６８】
最後に、層間絶縁膜５０上のビアホール３１に対応する位置にソースライン５５を形成する（図１７）。ソースライン５５はソース４０に接続するように層間配線３２も併せて形成する。材料は、ソース４０及びドレイン４１と同様に液体金材料のトルエン溶液を用いてＩ／Ｊ法により形成する。得られた金膜の膜厚は約５０ｎｍである。以上で基本的なプロセスは終了である。なお、ソースライン５５の上に保護膜等を形成しても良い。
【００６９】
この実施例では有機エレクトロルミネッセンス素子の作製を有機薄膜トランジスタの作製に先立って行っているが、有機薄膜トランジスタの作製を先に行っても良い。この場合もビアホールの形成に芳香族炭化水素部を有する有機ケイ素化合物の分子膜を用いることができる。
【００７０】
上述の実施例では、有機薄膜トランジスタを本発明に係る分子膜パターンの形成方法を用いて、製造しているが、本発明に係る分子膜パターンの形成方法は、一般に用いられているトランジスタ、すなわち、シリコンベースのトランジスタや絶縁基板上に作製される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などの製造にも有効であることは言うまでもない。
【００７１】
いずれにせよ、従来、半導体装置、電子装置、または電気光学装置などの製造において、フォトリソグラフィーを用いられてきた工程を、本発明に係る分子膜パターンの形成方法、半導体装置の製造方法、電気光学装置の製造方法を用いて行うことは基本的に可能である。
【００７２】
つぎに、上記の電気光学装置を適用した電子機器のいくつかの事例について説明する。図５は前述の電気光学装置を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、この表示ユニット１１０６が前述の電気光学装置１００を備えている。
【００７３】
図６は前述の電気光学装置１００をその表示部に適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２のほか、受話口１２０４、送話口１２０６とともに、前述の電気光学装置１００を備えている。
【００７４】
図７は前述の電気光学装置１００を、そのファインダに適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には外部機器との接続についても簡易的に示している。ここで通常のカメラは、被写体の光像によりフィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号を生成する。ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース１３０２の背面には、前述の電気光学装置１００が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、電気光学装置１００は被写体を表示するファインダとして機能する。また、ケース１３０２の観察側（図においては裏面側）には、光学レンズやＣＣＤなどを含んだ受光ユニット１３０４が設けられている。
【００７５】
撮影者が電気光学装置１００に表示された被写体像を確認しシャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ１３００にあっては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図に示されるように、前者のビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、また、後者のデ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４３０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【００７６】
なお、本発明の電気光学装置１００が適用される電子機器としては、図５のパーソナルコンピュータや、図６の携帯電話、図７のディジタルスチルカメラの他にも、テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した電気光学装置１００が適用可能なのは言うまでもない。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、簡便で高速な分子膜のパターンニング技術が可能となり、半導体装置や電気光学装置の製造工程の工程数や製造コストを低減することできる
【図面の簡単な説明】
【図１】基板上に分子膜が形成されている状態を示す断面図である。
【図２】分子膜がパターンニングされた状態を示す断面図である。
【図３】分子膜のパターンニングの工程を示す断面図である。
【図４】第１の分子膜が除去された領域に第２の分子膜が形成されている状態を示す断面図である。
【図５】第２の分子膜に覆われている領域に無電解めっき膜が形成されている状態を示す断面図である。
【図６】有機薄膜トランジスタに駆動される有機エレクトロルミネッセンス装置の第１の工程を示す図である。
【図７】有機薄膜トランジスタに駆動される有機エレクトロルミネッセンス装置の第２の工程を示す図である。
【図８】有機薄膜トランジスタに駆動される有機エレクトロルミネッセンス装置の第３の工程を示す図である。
【図９】有機薄膜トランジスタに駆動される有機エレクトロルミネッセンス装置の第４の工程を示す図である。
【図１０】有機薄膜トランジスタに駆動される有機エレクトロルミネッセンス装置の第５の工程を示す図である。
【図１１】有機薄膜トランジスタに駆動される有機エレクトロルミネッセンス装置の第６の工程を示す図である。
【図１２】有機薄膜トランジスタに駆動される有機エレクトロルミネッセンス装置の第７の工程を示す図である。
【図１３】有機薄膜トランジスタに駆動される有機エレクトロルミネッセンス装置の第８の工程を示す図である。
【図１４】有機薄膜トランジスタに駆動される有機エレクトロルミネッセンス装置の第９の工程を示す図である。
【図１５】有機薄膜トランジスタに駆動される有機エレクトロルミネッセンス装置の第１０の工程を示す図である。
【図１６】有機薄膜トランジスタに駆動される有機エレクトロルミネッセンス装置の第１１の工程を示す図である。
【図１７】有機薄膜トランジスタを駆動される有機エレクトロルミネッセンス装置の第１２の工程を示す図である。
【図１８】本発明に係る電気光学装置が実装されたモバイル型のパーソナルコンピュータに適用した場合の一例を示す図である。
【図１９】本発明に係る電気光学装置が実装された携帯電話機の一例を示す図である。
【図２０】本発明に係る電気光学装置がファインダ部分に適用されたディジタルスチルカメラの一例を示す図である。
【符号の説明】
１１ 基板
１１ａ 親液部
１１ｂ 撥液部
１４ 分子膜
１５ 第２の分子膜
１７ 無電解めっき膜
１９ フォトマスク
２０ 基板
２１ 透明電極
２２ 絶縁膜
２３ 発光層
２４ 陰極パターン
３０ 層間絶縁膜
３１ ビアホール
３２ 層間配線
４０ ソース
４１ ドレイン
４２ 半導体層
４３ ゲート絶縁膜
４４ ゲートライン
５０ 層間絶縁膜
５５ ソースライン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a molecular film formed on a substrate surface or an underlayer, a molecular film pattern, and a method for forming the same. Furthermore, the present invention relates to a semiconductor device and an electro-optical device to which these molecular films, molecular film patterns, and methods for forming them are applied, and a method for manufacturing them.
[0002]
[Prior art]
A photolithography method is used for patterning a thin film, which is one of important processes in the manufacturing process of a semiconductor device or an electro-optical device. The photolithography method enables high-definition patterning on the order of submicrons. In general, patterning using a photolithography method is performed through the following steps. First, a thin film to be patterned is formed on the entire surface of the substrate. Further, a resist pattern is formed through formation of a resist film, exposure, development, rinsing, and the like. Thereafter, the underlying thin film is etched using the resist pattern as an etching resistant mask to remove unnecessary portions to obtain a desired pattern.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, many processes are required to perform patterning by photolithography as described above. On the other hand, recently, attempts have been made to reduce the number of processes by patterning using a molecular film that is thinner than a resist film, but a molecular film with higher photodegradability has been desired. .
[0004]
Accordingly, a first object of the present invention is to efficiently form a molecular film pattern with a molecular film having excellent photodegradability. A second object is to obtain a semiconductor device and an electro-optical device using the molecular film, the molecular film pattern and the method for forming the same, and a fourth object is a method for manufacturing the semiconductor device and the electro-optical device. Is to apply.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The first method for forming a molecular film pattern of the present invention includes a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having an aromatic hydrocarbon part and exhibiting photodegradability, and performing light irradiation on the molecular film. And a process. According to such a method, the molecular film is formed of an organosilicon compound having an aromatic hydrocarbon portion with good light absorption efficiency. Therefore, the molecular film can be easily irradiated with light in a predetermined pattern shape. Thus, a desired molecular film pattern can be formed. Throughout this specification, a molecular film refers to a film having a thickness of 100 nm or less. Ideally, the film thickness is desirably 5 nm or less. However, the thickness of the molecular film made of a material having a polymer chain may be 100 nm or more.
[0006]
The second method for forming a molecular film pattern of the present invention includes a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (1) as a raw material, and a step of irradiating the molecular film with light. It is characterized by including these. According to such a method, the molecular film is formed of an organosilicon compound having an aromatic hydrocarbon portion with good light absorption efficiency. Therefore, the molecular film can be easily irradiated with light in a predetermined pattern shape. Thus, a desired molecular film pattern can be formed. Examples of the aryl group (Ar) in the formula (1) include a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group, and a phenanthryl group. It is a substituent on the aromatic hydrocarbon (CR 2 ) m It may be connected to the polymer main chain via -Z.
[0007]
Embedded image
(However, n, m, p, Ar, X, Y, and R in the formula are as follows.
n: An integer greater than or equal to 0
m: integer greater than or equal to 0
p: integer greater than or equal to 0
Ar: Aryl group
R: Hydrogen or fluorine
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group, aryl group or hydrogen atom
Z: alkyl group, perfluoroalkyl group, silyl group, cyano group, amino group or thiol group)
The third method for forming a molecular film pattern of the present invention includes a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (2) as a raw material, and a step of irradiating the molecular film with light. It is characterized by including these. According to this method, since the molecular film is composed of an organosilicon compound having a benzene π-electron system with high light absorption efficiency, a desired molecular film pattern can be easily formed by light irradiation. .
[0009]
Embedded image
(However, n, p, R in the formula 1 , R 2 , R 3 , X, and Y are as follows.
n: An integer greater than or equal to 0
p: integer greater than or equal to 0
R 1 : Hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group
R 2 : Hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group, organosilicon group, or alkyl group having an organosilicon group
R 3 : Halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkyl having alkylamino group Group, organosilicon group, alkyl group having organosilicon group, aryl group, or alkyl group having aryl group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group)
The fourth method for forming a molecular film pattern of the present invention includes a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (3) as a raw material, and a step of irradiating the molecular film with light. It is characterized by including these. According to this method, since the molecular film is composed of an organosilicon compound having a naphthalene π electron system with high light absorption efficiency, a desired molecular film pattern can be easily obtained by light irradiation.
[0011]
Embedded image
(However, n, p, R in the formula 1 , R 2 , R 3 , X and Y are as follows.
n: An integer greater than or equal to 0
p: integer greater than or equal to 0
R 1 : Hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group
R 2 : Hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group, organosilicon group, or alkyl group having an organosilicon group
R 3 : Hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group, organosilicon group, alkyl group having organosilicon group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group)
The fifth molecular film pattern forming method of the present invention includes a step of forming a molecular film using an organic silicon compound having a chemical structure represented by the following formula (4) as a raw material, and irradiating the molecular film with light: And performing the process. According to such a method, since the molecular film is composed of an organosilicon compound having a naphthalene π electron system with high light absorption efficiency, a desired molecular film pattern can be easily formed by light irradiation. .
[0013]
Embedded image
(However, n, p, R in the formula 1 , R 2 , R 3 , X, and Y are as follows.
n: An integer greater than or equal to 0
p: integer greater than or equal to 0
R 1 : Hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group
R 2 : Hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group, organosilicon group, or alkyl group having an organosilicon group
R 3 : Hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group, organosilicon group, alkyl group having organosilicon group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group)
The sixth method for forming a molecular film pattern of the present invention includes a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (5) as a raw material, and a step of irradiating the molecular film with light. It is characterized by including these. According to this method, since the molecular film is composed of an organosilicon compound having a biphenyl π electron system with high light absorption efficiency, a desired molecular film pattern can be easily formed by light irradiation. .
[0015]
Embedded image
(However, n, p, R in the formula 1 , R 2 , R 3 , R 4 , X, and Y are as follows.
n: An integer greater than or equal to 0
p: integer greater than or equal to 0
R 1 : Hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group
R 2 : Hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group, organosilicon group, or alkyl group having an organosilicon group
R 3 : Halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkyl having alkylamino group Group, organosilicon group, alkyl group having organosilicon group
R 4 : Hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group, organosilicon group, alkyl group having organosilicon group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group)
The seventh method for forming a molecular film pattern of the present invention includes a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (6) as a raw material, and a step of irradiating the molecular film with light. It is characterized by including these. According to this method, since the molecular film is composed of an organosilicon compound having a pyridine π electron system with high light absorption efficiency, a desired molecular film pattern can be easily obtained by light irradiation. In addition, due to the high affinity between nitrogen in the pyridine ring and various positive elements such as metal elements, it also has the property of easily forming complexes with these elements, so by applying appropriate chemical treatment Further functions can be added to the molecular film pattern.
[0017]
Embedded image
(However, n, p, R in the formula 1 , R 2 , X, and Y are as follows.
n: An integer greater than or equal to 0
P: integer greater than or equal to 0
R 1 : Hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group
R 2 : Halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkyl having alkylamino group Group, organosilicon group, or alkyl group having an organosilicon group, aryl group, or alkyl group having an aryl group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group)
The eighth molecular film pattern forming method of the present invention includes a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (7) as a raw material, and a step of irradiating the molecular film with light. It is characterized by including these. According to such a method, the molecular film is composed of an organosilicon compound containing a conjugated electron heterocycle such as thiophene, pyrrole, or furan having a high light absorption efficiency. Therefore, the desired molecular film pattern can be easily formed by light irradiation. Can be formed. In addition, since the above organosilicon compounds have hetero elements having functionalities such as sulfur, nitrogen and oxygen on their heterocycles, the molecular film pattern can be added by applying an appropriate chemical treatment. be able to.
[0019]
Embedded image
(However, n, p, R in the formula 1 , R 2 , X, Y, and Q are as follows.
n: An integer greater than or equal to 0
p: integer greater than or equal to 0
R 1 : Hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group
R 2 : Halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkyl having alkylamino group Group, organosilicon group, or alkyl group having an organosilicon group, aryl group, or alkyl group having an aryl group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group
Q: Nitrogen (N), oxygen atom (O), or sulfur atom (S) with hydrogen or alkyl group
The ninth molecular film pattern forming method of the present invention includes a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (8) as a raw material, and a step of irradiating the molecular film with light. It is characterized by including these. According to such a method, the molecular film is composed of an organosilicon compound having a fluoroalkyl group with excellent liquid repellency on the benzene ring, so that the molecular film has high photoreactivity and liquid repellency. And have. Therefore, a molecular film pattern having different liquid repellency can be formed by irradiating the molecular film with light. In order to obtain excellent liquid repellency, the number of carbon chain atoms of the fluoroalkyl group is preferably 3 or more.
[0021]
Embedded image
(However, n, m, r, p, R in the formula 1 , X, and Y are as follows.
n: An integer greater than or equal to 0
m: integer greater than or equal to 0
r: positive integer
p: integer greater than or equal to 0
R 1 : Hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group)
The tenth method of forming a molecular film pattern of the present invention includes a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (9) as a raw material, and a step of irradiating the molecular film with light. It is characterized by including these. According to this method, the molecular film is composed of an organosilicon compound having a fluoroalkyl group having excellent liquid repellency in addition to the biphenyl π electron system having high light absorption efficiency. Thus, molecular film patterns having different liquid repellency can be formed. In order to obtain excellent liquid repellency, the number of carbon chain atoms of the fluoroalkyl group is preferably 3 or more.
[0023]
Embedded image
(However, n, m, r, p, R in the formula 1 , X, and Y are as follows.
n: An integer greater than or equal to 0
m: integer greater than or equal to 0
r: positive integer
p: integer greater than or equal to 0
R 1 : Hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group)
The eleventh molecular film pattern forming method of the present invention includes a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (10) as a raw material, and a step of irradiating the molecular film with light. It is characterized by including these. According to this method, the molecular film is composed of an organosilicon compound having a fluoroalkyl group having excellent liquid repellency in addition to the biphenyl π electron system having high light absorption efficiency. Thus, molecular film patterns having different liquid repellency can be easily formed. In order to obtain excellent liquid repellency, the number of carbon chain atoms of the fluoroalkyl group is preferably 3 or more.
[0025]
Embedded image
(However, n, m, r, p, R in the formula 1 , X, and Y are as follows.
n: An integer greater than or equal to 0
m: integer greater than or equal to 0
r: positive integer
p: integer greater than or equal to 0
R 1 : Hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group)
The twelfth molecular film pattern forming method of the present invention is any one of the above-described third to sixth and ninth to eleventh molecular film pattern forming methods of the present invention. 1 Is a perfluoroalkyl group. According to this method, the molecular film is composed of an organosilicon compound having a perfluoroalkyl group in the ortho position with respect to the organosilicon group. In such an organosilicon compound, the fluorine atom, which is an element having a high affinity between the silicon atom and the silicon atom, is spatially adjacent, so that the attack of the fluorine atom on the silicon atom easily occurs, and photoreactivity or Photodegradability is improved. Therefore, a molecular film pattern can be obtained by light irradiation for a short time.
[0027]
The thirteenth molecular film pattern forming method of the present invention is any one of the above-described third to sixth and ninth to eleventh molecular film pattern forming methods of the present invention. 1 Is a trifluoromethyl group. According to this method, the molecular film is composed of an organosilicon compound having a perfluoroalkyl group in the ortho position with respect to the organosilicon group. In such an organosilicon compound, a silicon atom and a fluorine atom, which is an element having a high affinity for the silicon atom, are spatially adjacent to each other. Improves. Therefore, a molecular film pattern can be formed by light irradiation for a short time. In addition, as an organic silicon compound which comprises this molecular film, the compound shown by following formula (11) or formula (12) is mentioned.
[0028]
Embedded image
(However, n and q are as follows.
n: an integer greater than or equal to 0
q: An integer greater than or equal to 1)
[0030]
Embedded image
(However, n and p are as follows.
n: an integer greater than or equal to 0
p: integer greater than or equal to 1)
A fourteenth molecular film pattern forming method of the present invention is characterized in that, in the molecular film pattern forming method, the film thickness of the molecular film is 3 nm or less. Such a molecular film has a film thickness sufficient to modify the surface of the substrate or the underlayer, and when the molecular film pattern is formed, a clear contrast of the surface function or surface characteristics can be obtained. .
[0032]
The molecular film pattern of the present invention can be obtained by any one of the molecular film pattern forming methods described above. Since the molecular film pattern is a molecular film pattern obtained by patterning a molecular film having various functions such as liquid repellency as described above, surfaces having different functions are exposed in this molecular film pattern. .
[0033]
The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention is characterized by being obtained by the method for forming a molecular film pattern described above. In such a method for manufacturing a semiconductor device, the above method for forming a molecular film pattern can be used in place of, for example, a step using a photolithography method, so that the number of steps can be reduced. Such a manufacturing method of a semiconductor device is effective for a semiconductor device manufactured by a process including pattern formation such as a transistor. For example, in addition to a silicon-based transistor and a thin film transistor, an organic thin film transistor whose semiconductor layer is made of an organic material can be given.
[0034]
A first semiconductor device of the present invention is manufactured by the above-described method for manufacturing a semiconductor device. One of the features of such a semiconductor device is that it is manufactured using a molecular film having a small film thickness, so that it is possible to meet the market demand for thinning and downsizing of the semiconductor device.
[0035]
A method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention includes a step of obtaining a molecular film pattern by the method for forming a molecular film pattern described above. In the method for manufacturing the electro-optical device, the method for forming the molecular film pattern can be used in place of, for example, a step using a photolithography method, and thus the number of steps can be reduced. Therefore, the method for manufacturing the electro-optical device has an advantage that manufacturing time or manufacturing cost can be reduced.
[0036]
A first electro-optical device according to the present invention is manufactured by the above-described electro-optical device manufacturing method.
[0037]
A second semiconductor device of the present invention is characterized in that the above semiconductor device includes a region made of an organic material. As an example of a semiconductor device in which an organic material is used, a so-called organic thin film transistor can be cited. This is advantageous in terms of manufacturing cost.
[0038]
According to a second electro-optical device of the present invention, the electro-optical device includes an organic electroluminescence element.
[0039]
A method for manufacturing an electronic device according to the present invention includes a step performed using the method for forming a molecular film pattern. Examples of the electronic device include a diode.
[0040]
The electronic apparatus of the present invention includes the electro-optical device described above as a display unit.
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
(1) Overview of molecular film and molecular film pattern formation process
The outline of the formation process of the molecular film and the molecular film pattern will be described with reference to FIGS.
[0042]
First, as shown in FIG. 1, a
[0043]
Next, as shown in FIG. 2, the
[0044]
Furthermore, as shown in FIG. 4, only in the region from which a part of the
(2) Example 1
Hereinafter, specific examples of the molecular film and molecular film pattern forming process will be described.
[0045]
As pretreatment, cleaning was performed by irradiating a quartz glass substrate with ultraviolet light having a wavelength of 172 nm for 10 minutes. The used ultraviolet light intensity is about 8 mW / cm on the substrate surface. 2 Met. Then
Heptadecafluorooctylbenzyltriethoxysilane, which is one of the organosilicon compounds having a chemical structure represented by the following formula (8) having excellent liquid repellency, and a quartz glass substrate are placed in the same sealed container for 96 hours. The first molecular film was formed by allowing to stand at room temperature. Further, through a photomask provided with a linear pattern, ultraviolet light with a wavelength of 308 nm of the excimer lamp (light intensity on the quartz glass substrate: about 5 mW / cm 2 ) For approximately 15 minutes to selectively photodecompose only the unmasked molecular film, thereby forming the first molecular film pattern.
[0046]
The first molecular film made of heptadecafluorooctylbenzyltriethoxysilane as a raw material is obtained by observing the decomposition rate of the molecular film by light irradiation and the contact angle of the light-irradiated region of the molecular film. It was confirmed that photodecomposition occurred at a rate of 3 times or more compared to a molecular film made from decyltriethoxysilane. From this, it was shown that a molecular film using an organosilicon compound containing an aromatic such as benzene as a raw material improves photodegradability.
[0047]
Next, the substrate on which the first molecular film pattern was formed was washed in the order of pure water and ethanol, and then immersed in a mixed solution in which 1 vol% aminobenzyltriethoxysilane was added to ethanol for 5 minutes. Furthermore, when the substrate was cleaned in the order of ethanol and pure water, a second molecular film pattern using aminobenzyltriethoxysilane as a raw material was formed in the region where the first molecular film was removed.
[0048]
Next, the substrate on which the first molecular film pattern and the second molecular film pattern are formed is placed on an aqueous solution (palladium chloride 4%, hydrogen chloride) prepared so that the pH is 5.8 at room temperature. A 30 mL aqueous solution containing 0.2% of a palladium salt compound was further immersed in 1 L of water and diluted for about 2 minutes, and then washed in running water for 3 minutes. Next, an electroless nickel plating solution (containing nickel salt compound and hypophosphorous acid in a composition of nickel salt compound: 30 g / L, sodium hypophosphite: 10 g / L) at 70 ° C. and pH 4.6. The substrate was kept under conditions and the substrate was immersed for about 1 minute. Thereafter, the substrate was taken out of the solution, washed in running water, and dried. Observation with an optical microscope after drying confirmed that a nickel pattern corresponding to the region of the second molecular film pattern on the substrate was formed.
[0049]
In the present invention, in addition to quartz glass, various substrates such as a Si wafer, glass, a plastic film, and a metal substrate can be used as a substrate for forming a molecular film, and a metal film or a dielectric film is formed on the substrate surface. An organic film or the like may be formed as a base layer.
[0050]
As a light source for light irradiation used for forming a molecular film pattern, for example, a mercury lamp, a xenon lamp, a sodium lamp, an excimer laser, an Nd: YAG laser, and its harmonics can be used in addition to the above-described excimer lamp. .
[0051]
When forming a liquid-repellent molecular film pattern as in the above-described embodiment, a raw material is an organosilicon compound having a long-chain fluoroalkyl group such as heptadecafluorooctylbenzyltriethoxysilane having liquid repellency. However, it may have a normal long-chain alkyl group. Substituents on silicon are not limited to ethoxy groups such as heptadecafluorooctylbenzyltriethoxysilane, but alkoxy groups such as methoxy groups, halogen groups such as chloro, bromine, or iodine, or amino groups Etc. In particular, when the surface of the substrate or underlayer forming the molecular film is covered with a substituent having a chalcogen element such as a hydroxyl group, the organosilicon compound having the above substituent on silicon is used when preparing the molecular film. It may be preferable because it forms a stable bond with the substrate or the underlayer.
[0052]
In the above-described embodiment, in order to selectively prepare the electroless nickel plating film, an organic silicon compound having an amino group having a high affinity with nickel is used as a raw material for the second molecular film. In addition, for example, various metal thin films such as gold and copper can be prepared using a molecular film made of an organic silicon compound having a thiol group, a hydroxyl group, a vinyl group, a hydrosilyl group, or a cyano group as a raw material. Of course, it is not always necessary to first form the liquid repellent molecular film pattern as in the above-described embodiment, and a molecular film prepared according to the purpose can be appropriately selected. When light irradiation is used for forming a pattern of the molecular film, a molecular film using an organosilicon compound having the chemical structure represented by the above formulas (1) to (12) having an aromatic as a raw material is used. Preferably, the molecular film pattern can be formed more efficiently by selecting the aromatic of the organosilicon compound according to the wavelength of light used for light irradiation.
[0053]
When light having a wavelength of about 300 nm is used for forming a molecular film pattern, for example, an organic silicon compound having an aromatic group such as benzene, naphthalene, and biphenyl is preferable as a raw material for the molecular film, and light having a wavelength of 300 nm or more is used. In such a case, for example, an organosilicon compound having an aromatic group such as anthracene, phenanthrene, and terphenyl is preferable as a raw material for the molecular film.
[0054]
The efficiency of photolysis does not depend only on the aromatics of the organosilicon compound, and may be affected by, for example, substituents on the aromatics. For example, in an organosilicon compound having a trifluoromethyl group at the ortho position of an alkyl group having an organosilicon group, such as an organosilicon compound having a chemical structure represented by the above formula (11) or (12), Since fluorine atoms having high affinity are spatially adjacent to each other, activation energy at the time of silicon-carbon bond cleavage is reduced, and a photolysis reaction occurs efficiently. In addition to the trifluoromethyl group, photolysis may be promoted by a substituent having a high affinity with a silicon atom such as a hydroxy group, an alkoxy group, or an amino group.
(3) Synthesis of organosilicon compounds as raw materials for molecular films
Next, a method for synthesizing an organosilicon compound that is a raw material for the molecular film is described. The following two methods (i) and (ii) are mentioned as typical methods for synthesizing organosilicon compounds having the chemical structures of the above formulas (1) to (12).
(I) Reaction of a Grignard reagent or a lithium reagent obtained from a corresponding compound having a halogen such as bromine, chlorine, or iodine as shown in the following general formula (13) with an organosilicon compound having a halogen or alkoxy
[0055]
Embedded image
(However, n, p, and Ar ′ are as follows.
n: an integer greater than or equal to 0
p: an integer greater than or equal to 0
Ar ′: aromatic hydrocarbon or derivative thereof)
(Ii) Heating a corresponding compound having a carbon-carbon multiple bond as shown in the following general formula (14) and an organosilicon compound having at least one hydrogen on silicon in the presence of a catalyst such as chloroplatinic acid. Hydrosilation reaction by stirring
[0057]
Embedded image
(However, n, p, and Ar ′ are as follows.
n: an integer greater than or equal to 0
p: an integer greater than or equal to 0
Ar ′: aromatic hydrocarbon or derivative thereof)
Here, a synthesis example using the method (i) will be described.
(4) p- (CF Three CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CH 2 CH 2 −C 6 H Four −CH 2 -Si (OEt) Three ) (Compound A) synthesis
A magnesium ribbon is put into a flask, and while flowing an inert gas such as argon or nitrogen, the magnesium ribbon (0.06 mol) is activated by heating moderately while stirring on a hot plate serving as a stirrer. After performing this operation for about 1 hour, the flask is cooled to room temperature and about 5 ml of ether is added. Furthermore, add a very small amount of dibromoethane with a dropper to expose the active surface of the magnesium ribbon. Then 0.05 mole of p- (CF Three CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CH 2 CH 2 −C 6 H Four −CH 2 -Br) and 20 ml of an ether solution containing 0.07 mol of tetraethoxysilane are placed in a dropping funnel provided in the flask, and gradually added dropwise to the mixture of magnesium ribbon and ether with good stirring. At this time, the reaction temperature is appropriately adjusted using an ice bath or the like so that the temperature of the reaction solution does not exceed about 40 ° C. After the dropwise addition, the mixture is stirred at room temperature for about 15 hours, ether as a solvent is distilled off, a small amount of hexane is added, and the precipitated salt is filtered using Hyflo Supercel. At this time, it is preferable to repeat the filtration until the turbidity of the filtrate disappears. Next, the solvent of the filtrate was distilled off with a rotary evaporator, and the remaining oily substance was distilled under reduced pressure using Kugelrohr to obtain Compound A with a crude yield of approximately 40%.
(5) p- (HMe 2 Si-CH 2 −C 6 H Four −CH 2 −Si (OEt) Three Synthesis of (Compound B)
A magnesium ribbon (0.06 mol) was activated by putting a magnesium ribbon into the flask and heating appropriately while stirring with a hot plate serving as a stirrer while flowing an inert gas such as argon or nitrogen. After performing this operation for about 1 hour, the flask was cooled to room temperature, and 5 ml of ether and 0.05 mol of dimethylchlorosilane (chemical formula: HMe 2 Add SiCl). Next, 0.05 mol of dimethylchlorosilane (HMe 2 SiCl) was added. Next, p- (Br-CH 2 −C 6 H Four −CH 2 -Br) ether solution (20 ml) was placed in a dropping funnel equipped in a flask, and the mixture was added dropwise to a mixture of dimethylchlorosilane, magnesium ribbon and ether with good stirring. At this time, the reaction temperature was adjusted so that the reaction proceeded moderately using an ice bath or the like so that the reaction would not become radical. After dropping, the mixture was stirred at room temperature for about 15 hours, and then a saturated aqueous ammonium chloride solution was gradually added to hydrolyze the produced magnesium salt. An appropriate amount of ether and water were added, sodium sulfate was added to the ether layer obtained by the liquid separation operation, and the ether layer was dried. Next, volatile impurities such as ether as a solvent are distilled off with a rotary evaporator, and the remaining oily substance is distilled under reduced pressure using Kugelrohr to obtain p- (HMe 2 Si-CH 2 −C 6 H Four −CH 2 -Br).
[0059]
The following synthetic route is almost the same as that of Compound A. That is, a magnesium ribbon was put in a flask, and heated appropriately while stirring on a hot plate serving as a stirrer while flowing an inert gas such as argon or nitrogen, to activate the magnesium ribbon (0.03 mol). When this operation was performed for about 1 hour, the flask was cooled to room temperature, and about 5 ml of ether was added. Next, 0.03 mol of p- (HMe 2 Si-CH 2 −C 6 H Four −CH 2 -Br) and 20 ml of an ether solution containing 0.05 mol of tetraethoxysilane were placed in a dropping funnel provided in the flask, and gradually added dropwise to the mixture of magnesium ribbon and ether with good stirring. At this time, the reaction temperature was adjusted using an ice bath or the like so that the reaction proceeded appropriately so that the reaction would not become radical. After the dropwise addition, the mixture was stirred at room temperature for about 15 hours, then ether as the solvent was distilled off, a small amount of hexane was added, and the precipitated salt was filtered using Hyflo Supercel. At this time, it is preferable to repeat the filtration until the turbidity of the filtrate disappears. Next, the solvent of the filtrate is distilled off with a rotary evaporator, and the remaining oily substance is distilled under reduced pressure using Kugelrohr to obtain p- (HMe 2 Si-CH 2 −C 6 H Four −CH 2 Compound B was obtained in a crude yield of about 30% based on -Br).
[0060]
As described above, the synthesis method using a Grineer reagent is particularly effective for an organosilicon compound having a fluoroalkyl group, an alkyl group compound, an organosilicon group, an alkoxy group or the like on the aromatic. Of course, although the yield was slightly reduced, compounds similar to those represented by
(6) Manufacture of electroluminescence device driven by organic thin film transistor
Various semiconductor devices and electro-optical devices can be manufactured by using the molecular film and the molecular film pattern described so far. In the example described below, a so-called organic thin film transistor in which an active layer is formed of an organic material as a semiconductor device, and an organic electroluminescence device driven by the organic thin film transistor as an electro-optical device will be described along the manufacturing process. To do. 6 to 16 are diagrams showing a manufacturing process of an organic thin film transistor and an organic electroluminescence device driven by the organic thin film transistor. Of the two figures in each figure, the right figure is a plan view, and the left figure is a cross-sectional view taken along line AA of the plan view.
[0061]
First, the transparent
Next, an insulating
Next, the
Next, a
Next, a
Next, an
[0062]
Next, a via
[0063]
After the formation of the via
[0064]
As the material of the
[0065]
Further, an
In this example, an organic semiconductor film made of anthracene was formed by spin-coating a liquid raw material in which anthracene was dissolved in a xylene solvent. The film thickness is 200 nm. As a material constituting the organic semiconductor film, not only condensed aromatics such as tetracene and pentacene, but also conjugated oligomers and polymers such as oligothiophene such as hexathienylene and polyacetylene can be used.
[0066]
Next, a gate insulating film 43 is formed on the
[0067]
Next, the
[0068]
Finally, a
[0069]
In this embodiment, the organic electroluminescence element is produced prior to the production of the organic thin film transistor. However, the organic thin film transistor may be produced first. Also in this case, a molecular film of an organosilicon compound having an aromatic hydrocarbon part can be used for forming a via hole.
[0070]
In the above embodiment, the organic thin film transistor is manufactured by using the method for forming a molecular film pattern according to the present invention, but the method for forming a molecular film pattern according to the present invention is a commonly used transistor, that is, Needless to say, the present invention is also effective in the manufacture of silicon-based transistors and thin film transistors (TFTs) manufactured on an insulating substrate.
[0071]
In any case, the process that has been conventionally used in the manufacture of a semiconductor device, an electronic device, an electro-optical device, or the like is performed using the molecular film pattern forming method, the semiconductor device manufacturing method, and the electro-optical device according to the present invention. It is basically possible to use the device manufacturing method.
[0072]
Next, some examples of electronic equipment to which the above electro-optical device is applied will be described. FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a mobile personal computer to which the above-described electro-optical device is applied. In this figure, a
[0073]
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone in which the electro-
[0074]
FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a digital still camera in which the above-described electro-
[0075]
When the photographer confirms the subject image displayed on the electro-
[0076]
The electronic apparatus to which the electro-
[0077]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a simple and high-speed molecular film patterning technique is possible, and the number of manufacturing steps and manufacturing costs of a semiconductor device and an electro-optical device can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which a molecular film is formed on a substrate.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a molecular film is patterned.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a molecular film patterning step.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a second molecular film is formed in a region where the first molecular film has been removed.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which an electroless plating film is formed in a region covered with a second molecular film.
FIG. 6 is a diagram showing a first step of an organic electroluminescence device driven by an organic thin film transistor.
FIG. 7 is a diagram showing a second step of the organic electroluminescence device driven by the organic thin film transistor.
FIG. 8 is a diagram showing a third step of the organic electroluminescence device driven by the organic thin film transistor.
FIG. 9 is a diagram showing a fourth step of the organic electroluminescence device driven by the organic thin film transistor.
FIG. 10 is a diagram showing a fifth step of the organic electroluminescence device driven by the organic thin film transistor.
FIG. 11 is a diagram showing a sixth step of the organic electroluminescence device driven by the organic thin film transistor.
FIG. 12 is a diagram showing a seventh step of the organic electroluminescence device driven by the organic thin film transistor.
FIG. 13 is a diagram showing an eighth step of the organic electroluminescence device driven by the organic thin film transistor.
FIG. 14 is a diagram showing a ninth step of an organic electroluminescence device driven by an organic thin film transistor.
FIG. 15 is a diagram showing a tenth process of an organic electroluminescence device driven by an organic thin film transistor.
FIG. 16 is a diagram showing an eleventh step of the organic electroluminescence device driven by the organic thin film transistor.
FIG. 17 is a diagram showing a twelfth step of the organic electroluminescence device in which the organic thin film transistor is driven.
FIG. 18 is a diagram showing an example when applied to a mobile personal computer on which the electro-optical device according to the invention is mounted.
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a mobile phone on which the electro-optical device according to the invention is mounted.
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a digital still camera in which the electro-optical device according to the invention is applied to a finder portion.
[Explanation of symbols]
11 Substrate
11a lyophilic part
11b Liquid repellent part
14 Molecular membrane
15 Second molecular film
17 Electroless plating film
19 Photomask
20 substrates
21 Transparent electrode
22 Insulating film
23 Light emitting layer
24 Cathode pattern
30 Interlayer insulation film
31 Beer Hall
32 Interlayer wiring
40 sources
41 Drain
42 Semiconductor layer
43 Gate insulation film
44 Gate line
50 Interlayer insulation film
55 Source line
Claims (15)
を特徴とする分子膜パターンの形成方法。
m：０以上の整数
p：０以上の整数
Ar：アリール基
R：水素またはフッ素
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基、アリール基または水素原子
Z：アルキル基、ペルフルオロアルキル基、シリル基、シアノ基、アミノ基またはチオール基Including a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (1) as a raw material, and a step of performing light irradiation on the molecular film,
A method of forming a molecular film pattern characterized by the above.
m: integer greater than or equal to 0
p: integer greater than or equal to 0
Ar: Aryl group
R: Hydrogen or fluorine
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group, aryl group or hydrogen atom
Z: alkyl group, perfluoroalkyl group, silyl group, cyano group, amino group or thiol group
を特徴とする分子膜パターンの形成方法。
p：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
R２：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、または有機ケイ素基を有するアルキル基
R３：ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、有機ケイ素基を有するアルキル基、アリール基、またはアリール基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基またはアリール基）Including a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (2) as a raw material, and a step of performing light irradiation on the molecular film,
A method of forming a molecular film pattern characterized by the above.
p: integer greater than or equal to 0
R 1 : hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino Alkyl group having a group
R 2 : hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino Group having alkyl group, organosilicon group, or alkyl group having organosilicon group
R 3 : halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Having an alkyl group, an organosilicon group, an alkyl group having an organosilicon group, an aryl group, or an alkyl group having an aryl group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group)
を特徴とする分子膜パターンの形成方法。
p：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
R２：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、または有機ケイ素基を有するアルキル基
R３：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、有機ケイ素基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基またはアリール基）Including a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (3) as a raw material, and a step of performing light irradiation on the molecular film,
A method of forming a molecular film pattern characterized by the above.
p: integer greater than or equal to 0
R 1 : hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino Alkyl group having a group
R 2 : hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino Group having alkyl group, organosilicon group, or alkyl group having organosilicon group
R 3 : hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino Group having alkyl group, organosilicon group, alkyl group having organosilicon group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group)
を特徴とする分子膜パターンの形成方法。
p：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
R２：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、または有機ケイ素基を有するアルキル基
R３：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、有機ケイ素基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y： アルキル基またはアリール基）Including a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (4) as a raw material, and a step of performing light irradiation on the molecular film,
A method of forming a molecular film pattern characterized by the above.
p: integer greater than or equal to 0
R 1 : hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino Alkyl group having a group
R 2 : hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino Group having alkyl group, organosilicon group, or alkyl group having organosilicon group
R 3 : hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino Group having alkyl group, organosilicon group, alkyl group having organosilicon group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group)
を特徴とする分子膜パターンの形成方法。
n：０以上の整数
p：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
R２：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、または有機ケイ素基を有するアルキル基
R３：ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、有機ケイ素基を有するアルキル基
R４：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、有機ケイ素基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基またはアリール基）Including a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (5) as a raw material, and a step of performing light irradiation on the molecular film,
A method of forming a molecular film pattern characterized by the above.
n: An integer greater than or equal to 0
p: integer greater than or equal to 0
R 1 : hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino Alkyl group having a group
R 2 : hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino Group having alkyl group, organosilicon group, or alkyl group having organosilicon group
R 3 : halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Alkyl group, organosilicon group, alkyl group having organosilicon group
R 4 : hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino Group having alkyl group, organosilicon group, alkyl group having organosilicon group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group)
を特徴とする分子膜パターンの形成方法。
P：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
R２：ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、または有機ケイ素基を有するアルキル基、アリール基、またはアリール基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基またはアリール基）Including a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (6) as a raw material, and a step of performing light irradiation on the molecular film,
A method of forming a molecular film pattern characterized by the above.
P: integer greater than or equal to 0
R 1 : hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino Alkyl group having a group
R 2 : halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Having an alkyl group, an organosilicon group, or an alkyl group having an organosilicon group, an aryl group, or an alkyl group having an aryl group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group)
を特徴とする分子膜パターンの形成方法。
p：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
R２：ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基、有機ケイ素基、または有機ケイ素基を有するアルキル基、アリール基、またはアリール基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y： アルキル基またはアリール基
Q： 水素またはアルキル基を有する窒素（N）、酸素原子（O）、または硫黄原子（S））Including a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (7) as a raw material, and a step of performing light irradiation on the molecular film,
A method of forming a molecular film pattern characterized by the above.
p: integer greater than or equal to 0
R 1 : hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino Alkyl group having a group
R 2 : halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino group Having an alkyl group, an organosilicon group, or an alkyl group having an organosilicon group, an aryl group, or an alkyl group having an aryl group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group
Q: Nitrogen (N), oxygen atom (O), or sulfur atom (S) with hydrogen or alkyl group
を特徴とする分子膜パターンの形成方法。
m：０以上の整数
r：正の整数
p：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基またはアリール基）Including a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (8) as a raw material, and a step of performing light irradiation on the molecular film,
A method of forming a molecular film pattern characterized by the above.
m: integer greater than or equal to 0
r: positive integer
p: integer greater than or equal to 0
R 1 : hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino Alkyl group having a group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group)
を特徴とする分子膜パターンの形成方法。
m：０以上の整数
r：正の整数
p：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基またはアリール基）Including a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (9) as a raw material, and a step of performing light irradiation on the molecular film,
A method of forming a molecular film pattern characterized by the above.
m: integer greater than or equal to 0
r: positive integer
p: integer greater than or equal to 0
R 1 : hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino Alkyl group having a group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group)
を特徴とする分子膜パターンの形成方法。
m：０以上の整数
r：正の整数
p：０以上の整数
R１：水素、ハロゲン、ペルフルオロアルキル基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基を有するアルキル基、チオール基を有するアルキル基、アミノ基を有するアルキル基、アルキルアミノ基を有するアルキル基
X：クロル基などのハロゲン基、アミノ基またはアルコキシ基
Y：アルキル基またはアリール基）Including a step of forming a molecular film using an organosilicon compound having a chemical structure represented by the following formula (10) as a raw material, and a step of performing light irradiation on the molecular film,
A method of forming a molecular film pattern characterized by the above.
m: integer greater than or equal to 0
r: positive integer
p: integer greater than or equal to 0
R 1 : hydrogen, halogen, perfluoroalkyl group, hydroxy group, thiol group, amino group, alkylamino group, alkoxy group, alkyl group having hydroxy group, alkyl group having thiol group, alkyl group having amino group, alkylamino Alkyl group having a group
X: halogen group such as chloro group, amino group or alkoxy group
Y: alkyl group or aryl group)
前記有機ケイ素化合物のR1がペルフルオロアルキル基であること、
を特徴とする分子膜パターンの形成方法。In the method of forming a molecular film pattern according to any one of claims 2, 3, 4, 5, 8, 9, and 10,
R 1 of the organosilicon compound is a perfluoroalkyl group,
A method of forming a molecular film pattern characterized by the above.
前記有機ケイ素化合物のR1がトリフルオロメチル基であること、
を特徴とする分子膜のパターンの形成方法。In the method of forming a molecular film pattern according to any one of claims 2, 3, 4, 5, 8, 9, and 10,
R 1 of the organosilicon compound is a trifluoromethyl group,
A method of forming a molecular film pattern characterized by the above.
前記分子膜の膜厚が３ ｎｍ以下であること、
を特徴とする分子膜パターンの形成方法。In the formation method of the molecular film pattern in any one of Claims 1 thru | or 12,
The film thickness of the molecular film is 3 nm or less;
A method of forming a molecular film pattern characterized by the above.
を特徴とする半導体装置の製造方法。Including a step of obtaining a molecular film pattern by the method of forming a molecular film pattern according to claim 1,
A method of manufacturing a semiconductor device.
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