專利名稱：有機(jī)薄膜的形成方法、有機(jī)薄膜的形成裝置以及有機(jī)器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)涉及一種利用有機(jī)材料溶解在溶劑中的有機(jī)溶液的有機(jī)薄膜的形成方法及有機(jī)薄膜的形成裝置、以及利用所述方法和裝置的有機(jī)器件的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，作為用于具有各種用途的新一代器件的薄膜，一直在積極研發(fā)代替無(wú)機(jī)薄膜的有機(jī)薄膜。這是因?yàn)?，由于有機(jī)薄膜可以利用簡(jiǎn)單、廉價(jià)的方法比如涂布和印刷來(lái)形成，可以實(shí)現(xiàn)利用有機(jī)薄膜的有機(jī)器件的制造便利化并降低成本。另外，可彎曲有機(jī)器件也可以利用有機(jī)薄膜的彈性來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，為了將使用有機(jī)薄膜的有機(jī)器件投入實(shí)際使用，當(dāng)然，不但要求上述制造便利化并降低成本，而且還要求形成具有優(yōu)良薄膜特性的有機(jī)薄膜以便確保器件的原始性能。因此，研究了單晶有機(jī)薄膜 的形成方法。具體地說(shuō)，提出了一種通過(guò)涂布溶解有有機(jī)材料的有機(jī)溶液來(lái)進(jìn)行溶液生長(zhǎng)而形成有機(jī)薄膜的方法(例如，參見(jiàn)非專利文獻(xiàn)I)。在這種方法中，在將有機(jī)溶液滴至硅基板上設(shè)置的結(jié)構(gòu)體附近之后在空氣中進(jìn)行干燥，并利用該結(jié)構(gòu)體控制晶體生長(zhǎng)方向。進(jìn)一步地，提出了一種通過(guò)氣相外延形成有機(jī)薄膜的方法(例如，參見(jiàn)非專利文獻(xiàn)2)。在這種方法中，在利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)的印模(stamp)將十八烷基三甲氧基硅烷(OTS)轉(zhuǎn)印至氧化硅膜之后，在該膜上生長(zhǎng)晶體。此外，提出了一種通過(guò)將由散熱器支撐的基板浸泡在有機(jī)溶液中來(lái)溶液生長(zhǎng)而形成有機(jī)薄膜的方法(例如，參見(jiàn)非專利文獻(xiàn)3)。在這種方法中，利用散熱器對(duì)基板的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，并將有機(jī)溶液中的溶質(zhì)(有機(jī)材料)結(jié)晶在基板的表面上。然而，在這種方法中，可以想到形成有大塊晶體，原因是在有機(jī)溶液中隨機(jī)生成的晶核沉積在基板的表面上，且晶體從作為起點(diǎn)的晶核開(kāi)始生長(zhǎng)。引用列表專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1:Very High Mobility in Solution-Processed OrganicThin-Film Transistors of Highly Ordered[l]Benzothieno[3, 2-b]benzothiopheneDerivatives, Applied Physics Express,2,2009, p. 111501-lto 3，Jun Takeya 等2!Patterning organic single-crystal transistor arrays, nature, Vol. 444, 14December2006, Alejandro L. Briseno 等非專利文獻(xiàn)3:Direct Formation of Thin Single Crystal of OrganicSemiconductors onto a Substrate, CHEMISTRY OF MATERIALS, 19(15), 2007, p. 3748-3753,Takeshi Yamao 等
發(fā)明內(nèi)容
對(duì)于顯示器為代表的近期電子裝置，具有更多功能及更高性能的趨勢(shì)。因此，為了制造具有穩(wěn)定性的有機(jī)器件，確保有機(jī)薄膜的形成精度，必須控制有機(jī)薄膜的厚度和尺寸。然而，在普通的有機(jī)薄膜的形成方法中，雖然可以形成單晶有機(jī)薄膜，但難以嚴(yán)格控制器厚度和尺寸。另外，通過(guò)溶液生長(zhǎng)結(jié)晶有機(jī)溶液中的溶質(zhì)要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。此外，由于顯示器為代表的近期電子裝置有更多功能及更高性能的趨勢(shì)，因此要求形成單晶有機(jī)薄膜，如上所述，已提出了單晶有機(jī)薄膜的形成方法的建議方案。然而，在普通的有機(jī)薄膜的形成方法中，基本上難以形成單晶有機(jī)薄膜，原因是無(wú)法充分控制晶核形成位置和晶體生長(zhǎng)方向。特別是，在使用在硅基板上設(shè)置的結(jié)構(gòu)體的普通方法中，為每個(gè)結(jié)構(gòu)體形成有機(jī)薄膜，但由于有機(jī)溶液的滴取、溶劑的蒸發(fā)速度等發(fā)生變化，晶核形成位置容易改變。因此，難以精確控制晶核形成位置和晶體生長(zhǎng)方向。另外，在使用散熱器的普通方法中，由于有機(jī)溶液中隨機(jī)生成的晶核只粘附在基板的表面上，因此仍然難以控制晶核形成位置和晶體生長(zhǎng)方向。首先，可以想到采用這種方法形成的晶體是塊狀的，而不是薄膜。鑒于上述問(wèn)題而提出了本技術(shù)，本技術(shù)的一個(gè)目的在于提供一種有機(jī)薄膜的形成方法及有機(jī)薄膜的形成裝置，以及有機(jī)器件的制造方法，從而可以輕松快速地形成單晶有機(jī)薄膜，并同時(shí)控制厚度和尺寸。進(jìn)一步地，本技術(shù)的另一個(gè)目的在于提供一種有機(jī)薄膜的形成方法及有機(jī)薄膜的形成裝置，以及有機(jī)器件的制造方法，從而可以通過(guò)控制晶核形成位置和晶體生長(zhǎng)方向來(lái)形成單晶有機(jī)薄膜。

本技術(shù)的形成有機(jī)薄膜的第一方法是這樣的方法，其包括將含有溶劑和溶解在其中的有機(jī)材料的有機(jī)溶液提供給由溫度可控的支撐件支撐的成膜基板的一個(gè)表面上的溶液積蓄區(qū)以及與所述溶液積蓄區(qū)(solution accumulating region)連接的溶液限制區(qū)(solution constricting region);以及使移動(dòng)體沿所述支撐件的表面移動(dòng)并同時(shí)使所述移動(dòng)體與所述有機(jī)溶液接觸，所述移動(dòng)體設(shè)置在所述支撐件對(duì)面以與所述成膜基板間隔開(kāi)，且獨(dú)立于所述支撐件地溫度可控。在這種情況下，所述溶液限制區(qū)的寬度小于所述溶液積蓄區(qū)的寬度，且所述溶液限制區(qū)沿所述移動(dòng)體的移動(dòng)方向設(shè)置在所述溶液積蓄區(qū)后面。進(jìn)一步地，將所述支撐件的溫度設(shè)定為在溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)和超溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)之間的溫度，并將所述移動(dòng)體的溫度設(shè)定為比溶解度曲線的溫度高的一側(cè)的溫度。本技術(shù)的有機(jī)薄膜的形成裝置是一種這樣的裝置，其包括成膜基板；支撐所述成膜基板且溫度可控的支撐件；以及設(shè)置在所述支撐件對(duì)面以與所述成膜基板間隔開(kāi)的移動(dòng)體，所述移動(dòng)體可沿所述支撐件的表面移動(dòng)且獨(dú)立于所述支撐件地溫度可控。所述成膜基板在一個(gè)表面上具有溶液積蓄區(qū)以及與所述溶液積蓄區(qū)連接的溶液限制區(qū)，向所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)提供包含溶劑和溶解在其中的有機(jī)材料的有機(jī)溶液，所述溶液限制區(qū)的寬度小于所述溶液積蓄區(qū)的寬度，且所述溶液限制區(qū)沿所述移動(dòng)體的移動(dòng)方向設(shè)置在所述溶液積蓄區(qū)后面。所述移動(dòng)體在與提供給所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)的所述有機(jī)溶液接觸的同時(shí)移動(dòng)。為了制造采用有機(jī)薄膜的有機(jī)器件，本技術(shù)的制造有機(jī)器件的第一方法使用上述技術(shù)的形成有機(jī)薄膜的第一方法或有機(jī)薄膜的形成裝置。
本技術(shù)的形成有機(jī)薄膜的第二方法基于以下工序。(I)準(zhǔn)備含有溶劑和溶解在其中的有機(jī)材料的有機(jī)溶液、關(guān)于所述有機(jī)溶液的溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)和超溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)、以及在一個(gè)表面上具有溶液積蓄區(qū)以及與溶液積蓄區(qū)連接且寬度小于所述溶液積蓄區(qū)的寬度的溶液限制區(qū)的成膜基板。(2)將所述有機(jī)溶液提供給所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)，使得所述有機(jī)溶液的溫度TS為溫度比溶解度曲線高的一側(cè)上的溫度Tl，且所述有機(jī)溶液周圍環(huán)境中的蒸汽壓P為溫度Tl下的飽和蒸汽壓。(3)使溫度TS從溫度Tl降至位于溶解度曲線和超溶解度曲線之間的溫度T2。應(yīng)注意的是，為了制造采用有機(jī)薄膜的有機(jī)器件，本技術(shù)的制造有機(jī)器件的第二方法使用上述的形成有機(jī)薄膜的第二方法。本技術(shù)的形成有機(jī)薄膜的第三方法基于以下工序。(I)準(zhǔn)備含有溶劑和溶解在其中的有機(jī)材料的有機(jī)溶液、關(guān)于所述有機(jī)溶液的溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)和超溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)、以及在一個(gè)表面上具有溶液積蓄區(qū)以及與溶液積蓄區(qū)連接且寬度小于所述溶液積蓄區(qū)的寬度的溶液限制區(qū)的成膜基板。(2)將所述有機(jī)溶液提供給所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)以允許所述有機(jī)溶液的溫度TS為位于溶解度曲線和超溶解度曲線之間的溫度T2，并允許所述有機(jī)溶液周圍環(huán)境中的蒸汽壓P為溫度T2下的飽和蒸汽壓。(3)降低蒸汽壓P。應(yīng)注意的是，為了制造采用有機(jī)薄膜的有機(jī)器件，本技術(shù)的制造有機(jī)器件的第三方法使用上述的形成有機(jī)薄膜的第三方法。根據(jù)本技術(shù)的形成有機(jī)薄膜的第一方法及有機(jī)薄膜的形成裝置，在將有機(jī)溶液提供給由支撐件支撐的成膜基板的一個(gè)表面(寬度較寬的溶液積蓄區(qū)以及寬度較窄并與所述溶液積蓄區(qū)連接的溶液限制區(qū))之后，移動(dòng)體沿所述支撐件的表面移動(dòng)并同時(shí)保持與所述有機(jī)溶液接觸。將所述支撐件的溫度設(shè)定為位于關(guān)于所述有機(jī)溶液的溶解度曲線和超溶解度曲線之間的溫度，并將所述移動(dòng)體的溫度設(shè)定為溫度比溶解度曲線高的一側(cè)上的溫度。在這種情況下，有機(jī)溶液的各個(gè)成分響應(yīng)于移動(dòng)體的移動(dòng)由高溫移動(dòng)體加熱并由低溫支撐件冷卻，因此，沿所述移動(dòng)體的移動(dòng)方向逐漸增加的溫度梯度出現(xiàn)在有機(jī)溶液中。另外，由于所述有機(jī)溶液的過(guò)飽和在所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)之間的連接位置附近局部上升，因此在具有溫度梯度的有機(jī)溶液中，在低溫側(cè)部分的小范圍內(nèi)形成晶核，并且高溫側(cè)部分從在低溫側(cè)部分形成的晶核作為起點(diǎn)形成晶核。因此，利用有機(jī)溶液通過(guò)溶液生長(zhǎng)而形成單晶有機(jī)薄膜。此外，根據(jù)所述成膜基板和所述移動(dòng)體之間的距離控制所述有機(jī)薄膜的厚度，并根據(jù)所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)的平面形狀控制有機(jī)薄膜的尺寸。此外，由于溫度高于所述支撐件的所述移動(dòng)體與所述有機(jī)溶液接觸，因此減少了蒸發(fā)有機(jī)溶液中的溶劑(溶質(zhì)結(jié)晶)所需的時(shí)間。所以，可以輕松快速地形成單晶有機(jī)薄膜并同時(shí)控制該單晶有機(jī)薄膜的厚度和尺寸。進(jìn)一步地，根據(jù)本技術(shù)的制造有機(jī)器件的第一方法，由于利用本技術(shù)的形成有機(jī)薄膜的第一方法或有機(jī)薄膜的形成裝置形成所述有機(jī)薄膜，因此對(duì)所述有機(jī)薄膜的厚度和尺寸進(jìn)行控制，并輕松快速地形成所述有機(jī)薄膜。所以，很容易快速、穩(wěn)定地制造有機(jī)器件。根據(jù)本技術(shù)的形成有機(jī)薄膜的第二方法，在將有機(jī)溶液提供給寬度較寬的溶液積蓄區(qū)以及寬度較窄并與所述溶液積蓄區(qū)連接的 溶液限制區(qū)，使得所述有機(jī)溶液的溫度TS變?yōu)闇囟萒l，蒸汽壓P變?yōu)闇囟萒l下的飽和蒸汽壓之后，使溫度TS從溫度Tl降至T2。溫度Tl是溫度比溶解度曲線高的一側(cè)上的溫度，溫度T2是位于溶解度曲線和超溶解度曲線之間的溫度。在這種情況下，由于所述有機(jī)溶液的溫度TS降低，所述有機(jī)溶液的過(guò)飽和在所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)之間的連接位置附近局部上升。結(jié)果，在有機(jī)溶液的小范圍內(nèi)形成晶核，晶體從作為起點(diǎn)的晶核開(kāi)始生長(zhǎng)，并由此形成單晶有機(jī)薄膜。因此，可以通過(guò)控制晶核形成位置和晶體生長(zhǎng)方向形成單晶有機(jī)薄膜。根據(jù)本技術(shù)的形成有機(jī)薄膜的第三方法，在將有機(jī)溶液提供給寬度較寬的溶液積蓄區(qū)以及寬度較窄并與所述溶液積蓄區(qū)連接的溶液限制區(qū)，使得所述有機(jī)溶液的溫度TS變?yōu)闇囟萒2，蒸汽壓P變?yōu)闇囟萒2下的飽和蒸汽壓之后，降低蒸汽壓P。溫度T2是位于溶解度曲線和超溶解度曲線之間的溫度。在這種情況下，由于蒸汽壓P降低，所述有機(jī)溶液的過(guò)飽和在所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)之間的連接位置附近局部上升。結(jié)果，在有機(jī)溶液的小范圍內(nèi)形成晶核，晶體從作為起點(diǎn)的晶核開(kāi)始生長(zhǎng)，并由此形成單晶有機(jī)薄膜。因此，可以通過(guò)控制晶核形成位置和晶體生長(zhǎng)方向形成單晶有機(jī)薄膜。此外，根據(jù)本技術(shù)的制造有機(jī)器件的第二或第三方法，可以提高所述有機(jī)器件的性能，因?yàn)槭褂昧松衔拿枋龅谋炯夹g(shù)的形成有機(jī)薄膜的第二或第三方法。


圖1示出了描繪本技術(shù)的實(shí)施方式中的有機(jī)薄膜形成裝置的配置的截面框圖和平面圖。圖2是描繪了有機(jī)薄膜形成方法中采用的成膜基板的配置的平面圖。圖3示出了用于說(shuō)明有機(jī)薄膜形成方法中的一個(gè)工序的截面圖和平面圖。圖4示出了用于說(shuō)明圖3之后的工序的截面圖和平面圖。圖5示出了用于說(shuō)明圖4之后的工序的截面圖和平面圖。

圖6示出了用于說(shuō)明圖5之后的工序的截面圖和平面圖。圖7示出了用于說(shuō)明圖6之后的工序的截面圖和平面圖。圖8是用于說(shuō)明有機(jī)薄膜的形成條件的示圖。圖9是描繪了關(guān)于溶液積蓄區(qū)和溶液限制區(qū)的平面形狀的變形例的平面圖。圖10是用于說(shuō)明關(guān)于有機(jī)薄膜形成方法的變形例的平面圖。圖11示出了用于說(shuō)明關(guān)于有機(jī)薄膜形成方法的其他變形例的截面圖和平面圖。圖12示出了用于說(shuō)明圖11之后的工序的截面圖和平面圖。圖13是描述了本技術(shù)的實(shí)施方式中的有機(jī)薄膜形成方法中采用的裝置(成膜裝置)的配置的截面圖。圖14是描繪了有機(jī)薄膜形成方法中采用的成膜基板的配置的平面圖。圖15是用于說(shuō)明有機(jī)薄膜形成方法中的一個(gè)工序的截面圖。圖16是對(duì)應(yīng)于圖15的平面圖。圖17是用于說(shuō)明圖16之后的工序的平面圖。圖18是用于說(shuō)明圖17之后的工序的平面圖。圖19是用于說(shuō)明圖18之后的工序的平面圖。圖20是用于說(shuō)明有機(jī)薄膜的形成條件的示圖。圖21是描繪了關(guān)于成膜基板的配置的變形例的平面圖。圖22是描繪了關(guān)于成膜基板的配置的其他變形例的平面圖。
圖23是用于說(shuō)明有機(jī)薄膜形成裝置和有機(jī)薄膜形成方法適用的有機(jī)器件的配置及制造方法的截面圖。圖24是描繪了關(guān)于有機(jī)器件的配置的一種變形例的截面圖。圖25是描繪了關(guān)于有機(jī)器件的配置的另一種變形例的截面圖。圖26是描繪了關(guān)于有 機(jī)器件的配置的又一變形例的截面圖。圖27是描繪了關(guān)于有機(jī)薄膜形成方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顯微照相圖。圖28示出了分別描繪放大的圖27所示主要部分的光學(xué)顯微照相圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖對(duì)本技術(shù)的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。應(yīng)注意的是，將進(jìn)行描述的順序如下。1.有機(jī)薄膜形成方法及有機(jī)薄膜形成裝置1-1.形成裝置1-2.形成方法2.形成有機(jī)薄膜的其他方法2-1.溶液溫度控制型2-2.蒸汽壓控制型3.有機(jī)器件的制造方法<1.有機(jī)薄膜形成方法及有機(jī)薄膜形成裝置>< 1-1.形成裝置〉首先，將對(duì)本技術(shù)實(shí)施方式中的有機(jī)薄膜形成裝置(其在下文簡(jiǎn)稱為“成膜裝置”)的配置進(jìn)行描述。圖1描繪了成膜裝置的模塊截面配置(A)和平面配置(B)，圖1的(A)示出了沿圖1的(B)中所示的線A-A截取的截面。圖2描繪了用于形成有機(jī)薄膜的成膜基板10的平面配置。這里描述的成膜裝置是一種這樣的裝置用于通過(guò)將有機(jī)溶液提供給(涂布)至成膜基板10的一個(gè)表面經(jīng)溶液生長(zhǎng)而形成單晶有機(jī)薄膜，即所謂的刮條涂布機(jī)(barcoater)。應(yīng)注意的是，有機(jī)溶液含有溶劑和溶解在其中的有機(jī)材料，并且除必要的材料之外還可含有其他材料。該成膜裝置，如圖1所示，例如包括由罩部件2遮蓋的支撐件1、容納在支撐件I和罩部件2圍成的空間(成膜室3)中的移動(dòng)體4，控制支撐件I的溫度TS的溫度控制單元5，以及分別控制移動(dòng)體4的溫度TM和移動(dòng)的溫度控制單元6及移動(dòng)控制單元7。在該成膜室3中，成膜基板10也被與移動(dòng)體4 一起收納。應(yīng)注意的是，在圖1的(B)中，省略對(duì)罩部件
2、溫度控制單元5和6及移動(dòng)控制單元7的示出，這同樣適用于稍后將描述的圖3。支撐件I是支撐成膜基板10的部件。溫度控制單元5例如包括加熱器并將支撐件I的溫度TS控制為所需溫度。應(yīng)注意的是，支撐件I和溫度控制裝置5可以是整體式組件或獨(dú)立組件。這里，支撐件I和溫度控制裝置5以整體式組件比如具有溫度控制功能的感受器的形式進(jìn)行設(shè)置。罩部件2是密封成膜室3并由例如玻璃形成的部件。由此，將成膜室3中的壓力(蒸汽壓)P保持在所需的蒸汽壓。
移動(dòng)體4例如是所謂的刮條涂布機(jī)的刮條，且例如由鍍鉻(Cr)的銅(Cu)形成。該移動(dòng)體4設(shè)置在支撐件I對(duì)面并與支撐件I間隔開(kāi)。另外，移動(dòng)體4具有例如沿支撐件I的表面延伸的大致圓柱體的三維形狀且可沿與延伸方向(X軸方向)相交的方向(Y軸方向)移動(dòng)并同時(shí)保持高度(支撐件I和移動(dòng)體4之間的距離)。該移動(dòng)體4的移動(dòng)范圍從支撐件I 一端側(cè)的位置SI延伸至另一端側(cè)的位置S2。然而，移動(dòng)體4的三維形狀并不一定限于大致圓柱體形狀。應(yīng)注意的是，當(dāng)將有機(jī)溶液提供給成膜基板10的一個(gè)表面時(shí)，移動(dòng)體4在與有機(jī)溶液接觸的同時(shí)移動(dòng)。溫度控制單元6例如包括加熱器并將移動(dòng)體4的溫度TM控制為所需溫度。然而，溫度控制單元6能夠控制與支撐件I的溫度TS無(wú)關(guān)的移動(dòng)體4的溫度TM。移動(dòng)控制單元7例如包括電機(jī)并將移動(dòng)體4的移動(dòng)速度控制為所需移動(dòng)速度。成膜基板10是其上提供有機(jī)溶液并形成有機(jī)薄膜的基板，例如可以是由玻璃、塑料材料、金屬材料等制成的板，或可以是由塑料材料、金屬材料等制成的膜。應(yīng)注意的是，成膜基板10可以是一層或兩層以上的各種膜設(shè)置在上述板或膜上的基板。如圖2所示，成膜基板10具有提供有有機(jī)溶液且溶液限制區(qū)12與此連接的溶液積蓄區(qū)11，溶液積蓄區(qū)和溶液限制區(qū)設(shè)置在要形成有機(jī)薄膜的一側(cè)的表面上。溶液積蓄區(qū)11是用于積蓄將消耗形成有機(jī)薄膜的有機(jī)溶液的區(qū)域，而溶液限制區(qū)12是用于限制提供給溶液積蓄區(qū)11的有機(jī)溶液的區(qū)域。然而，溶液限制區(qū)12的寬度小于溶液積蓄區(qū)11的寬度，且溶液限制區(qū)12在移動(dòng)體4的移動(dòng)方向上設(shè)置在溶液積蓄區(qū)11后面(在更靠近位置SI的一側(cè)，該位置SI是移動(dòng)體4的移動(dòng)開(kāi)始位置)。成膜基板10具有寬度較寬的溶液積蓄區(qū)11以及寬度較窄的溶液限制區(qū)12，以引起與氣相(成膜室3中的大氣或蒸汽)接觸的液相(有機(jī)溶液)的面積差。在接觸氣相的面積較大(寬度較寬)的溶液積蓄區(qū)11中，有機(jī)溶液中的溶劑容易蒸發(fā)，而在接觸氣相的面積較小(寬度較窄)的溶液限制區(qū)12中，有機(jī)溶液中的溶劑耐蒸發(fā)。這局部加速溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12之間的連 接位置附近的溶劑蒸發(fā)，并因此局部增加有機(jī)溶液的過(guò)飽和度。在本技術(shù)中，為了利用有機(jī)溶液通過(guò)溶液生長(zhǎng)來(lái)形成有機(jī)薄膜，利用上述過(guò)飽和度局部增加來(lái)結(jié)晶有機(jī)溶液中的溶質(zhì)(有機(jī)材料)。稍后將描述形成有機(jī)薄膜的機(jī)制的詳情。特別是，如圖2所示，成膜基板10例如在一個(gè)表面上具有親液區(qū)13和疏液區(qū)14，且上文描述的溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12優(yōu)選是親液區(qū)13。在這種情況下，溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12對(duì)于有機(jī)溶液來(lái)說(shuō)是親液的(親液區(qū)13)，其他區(qū)域?qū)τ谟袡C(jī)溶液來(lái)說(shuō)是疏液的(疏液區(qū)14)。這里，親液區(qū)13的數(shù)量(溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12的組數(shù))是例如一(一組)。親液區(qū)13是對(duì)于有機(jī)溶液來(lái)說(shuō)容易變濕的區(qū)域，并具有將有機(jī)溶液固定在成膜基板10的表面上的特性。另一方面，疏液區(qū)14是對(duì)于有機(jī)溶液來(lái)說(shuō)難以變濕的區(qū)域，并具有排斥成膜基板10表面上的有機(jī)溶液的特性。例如，具有親液區(qū)13和疏液區(qū)14的成膜基板10可以是疏液表面處理或疏液成膜處理應(yīng)用于親液板等的基板，或可以是親液表面處理或親液成膜處理應(yīng)用于疏液板等的基板。在前一種情況下，應(yīng)用表面處理的區(qū)域變成疏液區(qū)14，其他區(qū)域變成親液區(qū)13。在后一種情況下，應(yīng)用表面處理的區(qū)域變成親液區(qū)13，其他區(qū)域變成疏液區(qū)14。一個(gè)實(shí)例是，成膜基板10是非晶氟樹(shù)脂膜(Asahi Glass Co. , Ltd.制造的CYT0P)部分形成在設(shè)置用于遮蓋硅板的一個(gè)表面的有機(jī)絕緣膜(聚乙烯吡咯烷酮膜)上的基板。換句話說(shuō)，形成非晶氟樹(shù)脂膜的區(qū)域是疏液區(qū)14，而其他區(qū)域是親液區(qū)13。成膜基板10具有親液區(qū)13和疏液區(qū)14，以便利用潤(rùn)濕性差異將有機(jī)溶液固定到所需區(qū)域(親液區(qū)13)。由此精確控制存在有機(jī)溶液的范圍。應(yīng)注意的是，親液區(qū)13 (表面能)與疏液區(qū)14的潤(rùn)濕性(表面能)的不同可達(dá)到有機(jī)溶液能固定到親液區(qū)13的程度。溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12的平面形狀可自由設(shè)定，只要他們之間建立如上所述的寬度的尺寸關(guān)系和位置關(guān)系。首先，溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12的平面形狀優(yōu)選是對(duì)應(yīng)于有機(jī)薄膜的平面形狀。這是因?yàn)?，由于根?jù)有機(jī)溶液存在于成膜基板10的表面上的范圍來(lái)確定有機(jī)薄膜的平面形狀，可以將有機(jī)薄膜的平面形狀控制為所需形狀。這里，溶液積蓄區(qū)11例如具有液滴型(淚珠型)平面形狀，且其寬度在移動(dòng)體4的移動(dòng)方向上加寬之后變窄。進(jìn)一步地，溶液限制區(qū)12例如具有矩形的平面形狀，且其寬度在移動(dòng)體4的移動(dòng)方向上是恒定不變的。應(yīng) 注意的是，成膜裝置除上述構(gòu)件之外，還可以包括未示出的組件。作為其他組件，例如具有用于提供有機(jī)溶液的溶液泵。< 1-2.形成方法>將描述利用成膜裝置形成有機(jī)薄膜的方法。圖3至圖7用于說(shuō)明有機(jī)薄膜30的形成工序，并分別描述了與圖1對(duì)應(yīng)的截面配置和平面配置。進(jìn)一步地，圖8描繪了關(guān)于有機(jī)溶液20的溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Y2以說(shuō)明有機(jī)薄膜30的形成條件，橫軸和豎軸分別表示濃度C和溫度T。形成有機(jī)薄膜30時(shí)，首先如圖3所示，使移動(dòng)體4在位置SI上等待，并將成膜基板10固定在支撐件I上。在這種情況下，根據(jù)移動(dòng)體4的高度(成膜基板10和移動(dòng)體4之間的距離)G確定有機(jī)薄膜30的厚度，并因此將高度G調(diào)節(jié)為所需值。應(yīng)注意的是，優(yōu)選通過(guò)用與有機(jī)溶液20的類型相同的溶劑(助溶劑)的蒸汽填充成膜室3來(lái)調(diào)節(jié)蒸汽壓P。這是為了抑制蒸汽壓P對(duì)溶劑的蒸發(fā)量產(chǎn)生影響。在這種情況下，例如，容器比如含有助溶劑的燒杯可以與成膜基板10 —起置于支撐件I上。這是因?yàn)橛袡C(jī)溶液20的溫度和助溶劑的溫度由支撐件I 一起進(jìn)行控制。然而，成膜室3可以與助溶劑的蒸汽一起填充一種或兩種以上的其他氣體(例如，氮?dú)?。隨后，將有機(jī)溶液20 (任意濃度Cl :圖8)提供給成膜基板10的一個(gè)表面(溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12)。在這種情況下，例如，將有機(jī)溶液20提供給溶液積蓄區(qū)11，并使有機(jī)溶液20從溶液積蓄區(qū)11流入溶液限制區(qū)12。由于溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12對(duì)于有機(jī)溶液來(lái)說(shuō)是親液的(親液區(qū)13)，因此用有機(jī)溶液20填滿溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12。有機(jī)溶液20的供給速度(feed rate)可以是任意的，只要至少可以填滿溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12。圖3至圖6示出了有機(jī)溶液20的首先與移動(dòng)體4接觸的部分(一個(gè)端部20A)以及后來(lái)與移動(dòng)體4接觸的部分(中央部20B及另一端部20C)，以便說(shuō)明在后續(xù)工序中形成有機(jī)薄膜30的機(jī)制。這一個(gè)端部20A例如存在于溶液限制區(qū)12中。雖然用于制備有機(jī)溶液20的溶劑的類型沒(méi)有特別限制，只要該溶劑是可以溶解充當(dāng)溶質(zhì)的有機(jī)材料的液體，但是尤其優(yōu)選很容易穩(wěn)定地溶解多種有機(jī)材料并同時(shí)具有優(yōu)良揮發(fā)性的有機(jī)溶劑。另外，有機(jī)材料的類型可根據(jù)有機(jī)薄膜30的功能等自由選擇。一個(gè)實(shí)例是，有機(jī)材料是電氣特性(電子遷移率等)根據(jù)晶體生長(zhǎng)方向(有機(jī)分子的序列方向(sequence direction))變化的有機(jī)半導(dǎo)體材料。這里，基于圖8中所示的溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Y2設(shè)定支撐件I的溫度TS以及移動(dòng)體4的溫度TM。因此，優(yōu)選在執(zhí)行形成有機(jī)薄膜30的工作之前，針對(duì)用于形成有機(jī)薄膜30的有機(jī)材料和溶解有機(jī)材料的溶劑事先準(zhǔn)備(測(cè)量)溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Y2。圖8中所示的范圍Rl至R3分別表示有機(jī)溶液20的狀態(tài)。溫度比溶解度曲線Yl高的一側(cè)的范圍R3是晶體溶解的狀態(tài)(溶液狀態(tài))。溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Y2之間的范圍R2是從作為起點(diǎn)的晶核開(kāi)始晶體生長(zhǎng)的狀態(tài)(晶體生長(zhǎng)狀態(tài))。溫度比超溶解度曲線Y2低的一側(cè)的范圍Rl是形成晶核的狀態(tài)(晶體成核狀態(tài))。應(yīng)注意的是，A點(diǎn)至C點(diǎn)分別表示形成有機(jī)薄膜30的溫度條件的實(shí)例。支撐件I的溫度TS是位于溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Y2之間的溫度(在范圍R2內(nèi))，且更具體地，例如，設(shè) 定為對(duì)應(yīng)于B點(diǎn)的T2。另一方面，移動(dòng)體4的溫度TM為溫度比溶解度曲線Yl高的一側(cè)上的溫度(在范圍R3內(nèi))，且更具體地，例如，設(shè)定為對(duì)應(yīng)于A點(diǎn)的Tl。在這種情況下，優(yōu)選成膜室3中的蒸汽壓P是溫度T2下的飽和蒸汽壓。這是因?yàn)?，由于溶液?有機(jī)溶液20)和氣相(蒸汽)達(dá)到平衡，可以抑制溶劑在有機(jī)溶液20中非有意的蒸發(fā)。在將有機(jī)溶液20提供給成膜基板10的一側(cè)的狀態(tài)下，支撐件I通過(guò)成膜基板10間接與有機(jī)溶液20接觸，而移動(dòng)體4不與有機(jī)溶液20接觸。因此，有機(jī)溶液20的初始狀態(tài)下的溫度T等于支撐件I的溫度TS (=T2)。由此，盡管有機(jī)溶液20處于晶體生長(zhǎng)狀態(tài)(范圍R2)，但不會(huì)出現(xiàn)晶體生長(zhǎng)，因?yàn)樵谟袡C(jī)溶液20中尚未形成晶核。使支撐件I的溫度TS等于Τ2的原因是，當(dāng)將溫度TS設(shè)定為溫度比超溶解度曲線Υ2低的一側(cè)的溫度(在范圍Rl內(nèi))，例如，對(duì)應(yīng)于C點(diǎn)的Τ3時(shí)，有機(jī)溶液20從開(kāi)始就處于晶體成核狀態(tài)。這樣在有機(jī)溶液20中隨機(jī)形成晶核，從而形成大塊晶體(bulk crystal).隨后，移動(dòng)體4從位置SI移動(dòng)至位置S2，如圖4至圖6所示。在此情況下，在有機(jī)溶液20中，與溫度比支撐件I高的移動(dòng)體4接觸的部分的溫度T先后上升，接觸之后(移動(dòng)體4通過(guò)之后)的部分的溫度T先后由支撐件I降低。因此，在有機(jī)溶液20中，溫度梯度沿移動(dòng)體4的移動(dòng)方向逐漸增加。因此，在有機(jī)溶液20中形成晶核，且晶體從作為起點(diǎn)的晶核開(kāi)始生長(zhǎng)。具體地說(shuō)，當(dāng)移動(dòng)體4從位置SI移動(dòng)至位置S2時(shí)，溫度比支撐件I (溫度TS=T2)高的移動(dòng)體4 (溫度TM=Tl)首先與有機(jī)溶液20的一個(gè)端部20A接觸，如圖4所示。結(jié)果，該一個(gè)端部20A由移動(dòng)體4進(jìn)行加熱，且其溫度T從T2增加至Tl，因此，該一個(gè)端部20A進(jìn)入溶液狀態(tài)(范圍R3)。當(dāng)移動(dòng)體4到達(dá)有機(jī)溶液20的中間時(shí)，移動(dòng)體4然后與所述一個(gè)端部20A之后的中央部20B接觸，如圖5所示。在這種情況下，中央部20B由溫度較高的移動(dòng)體4進(jìn)行加熱，同時(shí)所述一個(gè)端部20A由溫度較低的支撐件I進(jìn)行冷卻，因此，溫度的梯度在有機(jī)溶液20中逐漸從所述一個(gè)端部20A向中央部20B增加。結(jié)果，中央部20B的溫度T從T2增加至Tl，因此，中央部20B進(jìn)入溶液狀態(tài)(范圍R3)。另一方面，所述一個(gè)端部20A的溫度T從Tl降至T2，所述一個(gè)端部20A因此返回晶體生長(zhǎng)狀態(tài)(范圍R2)。這里，在返回晶體生長(zhǎng)狀態(tài)的所述一個(gè)端部20A中，還尚未形成晶核，因此在正常情況下，不應(yīng)該形成晶核，也不應(yīng)該出現(xiàn)晶體生長(zhǎng)。然而，在所述一個(gè)端部20A中，在有機(jī)溶液20中形成晶核，且晶體從作為起點(diǎn)的晶核開(kāi)始生長(zhǎng)，原因如下。有機(jī)溶液20存在于寬度較寬的溶液積蓄區(qū)11以及寬度較窄的溶液限制區(qū)12，由此與溶液積蓄區(qū)11相比有機(jī)溶液20在溶液限制區(qū)12中被限制。因此，溶液積蓄區(qū)11中存在的有機(jī)溶液20和溶液限制區(qū)12中存在的有機(jī)溶液20之間會(huì)出現(xiàn)接觸氣相的面積差，如上所述。因此，在接觸氣相的面積較大的溶液積蓄區(qū)11中，有機(jī)溶液20中的溶劑容易蒸發(fā)，而在接觸氣相的面積較小的溶液限制區(qū)12中，有機(jī)溶液20中的溶劑難以蒸發(fā)。響應(yīng)于接觸氣相的面積差出現(xiàn)蒸發(fā)速度差，局部加速有機(jī)溶液20中的連接位置附近的溶劑蒸發(fā)，并因此局部增加有機(jī)溶液20的過(guò)飽和度。因此，在已局部增加過(guò)飽和度的區(qū)域中，有機(jī)溶液20的狀態(tài)類似于溫度比超溶解度曲線Y2低的一側(cè)的晶體成核狀態(tài)(范圍R1)，有機(jī)溶液20中的溶質(zhì)因此結(jié)晶。結(jié)果，在有機(jī)溶液20的小范圍內(nèi)(連接位置附近)形成晶核。進(jìn)一步地，由于在有機(jī)溶液20中的溶質(zhì)擴(kuò)散現(xiàn)象，在從有機(jī)溶液20供給溶質(zhì)的同時(shí)，晶體從作為起點(diǎn)的晶核開(kāi)始生長(zhǎng)。從而形成單晶有機(jī)薄膜30。在這種情況下，當(dāng)溶液限制區(qū)12的寬度足夠窄時(shí)，實(shí)質(zhì)上形成單晶核。隨后，當(dāng)移動(dòng)體4進(jìn)一步移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)體4與中央部20B之后的另一端部20C接觸，如圖6所述。在這種情況下，由于另一端部20C由溫度較高的移動(dòng)體4進(jìn)行加熱，且中央部20B由溫度較低的支撐件I進(jìn)行冷卻，因此，溫度的梯度在有機(jī)溶液20中逐漸從所述一個(gè)端部20A向另一端部20C增加。這將另一端部20C的溫度T從T2增加至Tl，另一端部20C因此進(jìn)入溶液狀態(tài)(范圍R3)。另一方面，中央部20B的溫度T從Tl降至T2，中央部20B因此返回晶體生長(zhǎng)狀態(tài)(范圍R2)。因此，在返回晶體生長(zhǎng)狀態(tài)的中央部20B中，由于與早前針對(duì)返回晶體生長(zhǎng)狀態(tài)的所述一個(gè)端部20A描述的情況相似的原因應(yīng)當(dāng)形成晶核。然而，由于已經(jīng)在所述一個(gè)端部20A中形成晶核，因此中央部20B中的晶體將從已經(jīng)形成在所述個(gè)端部20A中的晶核作為起點(diǎn)生長(zhǎng)。因此，在有機(jī)溶液20中，溶質(zhì)沿移動(dòng)體4的移動(dòng)方向，S卩，從所述一個(gè)端部20A向另一端部20C不斷結(jié)晶。最后，當(dāng)移動(dòng)體4到達(dá)位置S2時(shí)，如圖7所示，上述有機(jī)溶液20中的連續(xù)晶體生長(zhǎng)完成。因此，在成膜基板10的一個(gè)表面上的親液區(qū)13中形成厚度為H的有機(jī)薄膜30。這里，例如，有機(jī)薄膜30形成為占據(jù)溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12中的整個(gè)溶液積蓄區(qū)11和一部分溶液限制區(qū)12。然而，有機(jī)薄膜30的形成范圍并不一定限于此。應(yīng)注意的是，這里，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明和圖示內(nèi)容，假設(shè)在移動(dòng)體4到達(dá)位置S2時(shí)才形成有機(jī)薄膜30。然而，實(shí)際上，從上述形成有機(jī)薄膜30的機(jī)制明顯看出，有機(jī)薄膜30根據(jù)移動(dòng)體4的移動(dòng)先后從所述一個(gè)端部20A向另一端部20C形成。[有機(jī)薄膜形成方法及有機(jī)薄膜形成裝置的功能和效果]在有機(jī)薄膜形成方法及有機(jī)薄膜形成裝置中，在將有機(jī)溶液20提供給由支撐件I(溫度TS)支撐的成膜基板10的一個(gè)表面(寬度較寬的溶液積蓄區(qū)11以及與溶液積蓄區(qū)11連接且寬度較窄的溶液限制區(qū) 12)之后，移動(dòng)體4 (溫度TM)沿支撐件I的表面移動(dòng)并同時(shí)保持與有機(jī)溶液20接觸。將該支撐件I的溫度TS設(shè)定為位于溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Y2之間的溫度T2 (在范圍R2內(nèi))，并將移動(dòng)體4的溫度TM設(shè)定為溫度比溶解度曲線Yl高的一側(cè)上的溫度T (在范圍R3內(nèi))。
在這種情況下，如參照?qǐng)D1至圖8所述，溫度的梯度在有機(jī)溶液20中從所述一個(gè)端部20A向另一端部20C逐漸增加，且有機(jī)溶液20的過(guò)飽和度在溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12之間的連接位置附近局部增加。結(jié)果，在所述一個(gè)端部20A的小范圍內(nèi)形成晶核，從在所述個(gè)端部20A中形成的晶核作為中央部20B和另一端部20C中的起點(diǎn)生長(zhǎng)晶體。因此，利用有機(jī)溶液20通過(guò)溶液生長(zhǎng)來(lái)形成單晶有機(jī)薄膜30。另外，由于用于形成有機(jī)薄膜30的有機(jī)溶液20 (溶質(zhì))的量由成膜基板10和移動(dòng)體4之間的距離G確定，因此根據(jù)距離G控制有機(jī)薄膜30的厚度H。此外，由于有機(jī)薄膜30的形成范圍由溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12的形成范圍確定，因此根據(jù)溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12的平面形狀控制有機(jī)薄膜30的尺寸。此外，由于溫度比支撐件I高的移動(dòng)體4與有機(jī)溶液20接觸，因此加速了有機(jī)溶液20中的溶質(zhì)結(jié)晶所需的溶劑蒸發(fā)。與自然蒸發(fā)溶劑的情況相比，縮短了溶質(zhì)結(jié)晶所需的時(shí)間。因此，可以在控制厚度和尺寸的同時(shí)快速形成單晶有機(jī)薄膜30。特別是，為了形成單晶有機(jī)薄膜30，在將有機(jī)溶液20提供給由支撐件I (溫度TS)支撐的成膜基板10的一個(gè)表面之后，只需要使移動(dòng)體4 (溫度TM)移動(dòng)并同時(shí)保持與有機(jī)溶液20接觸。因此，不需要特殊環(huán)境比如減壓環(huán)境，從而可以輕松形成單晶有機(jī)薄膜30。進(jìn)一步地，當(dāng)溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12對(duì)于有機(jī)溶液20來(lái)說(shuō)是親液的(親液區(qū)13)，且其他區(qū)域?qū)τ谟袡C(jī)溶液20來(lái)說(shuō)是疏液的(疏液區(qū)14)時(shí)，利用潤(rùn)濕性差異容易將有機(jī)溶液20固定到所需范圍(親液區(qū)13)。因此，確保上述的有機(jī)溶液20的過(guò)飽和升高的發(fā)生，由此可以精確控制有機(jī)薄膜30的形成位置。[變形例]
應(yīng)注意的是，溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12的平面形狀可自由變更，而不限于圖2中所示的情況。由于基于溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12的平面形狀確定有機(jī)薄膜30的平面形狀，因此有機(jī)薄膜30的平面形狀可以根據(jù)溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12的平面形狀進(jìn)行控制。這里，在圖9中示出了關(guān)于溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12的平面形狀的另外的實(shí)例。在圖9的(A)至(D)中，溶液積蓄區(qū)11的平面形狀變?yōu)榱庑?、階梯形、圓形或三角形。在圖9的(E)和(F)中，在圖2和圖9的(A)中分別所示的實(shí)例中，溶液積蓄區(qū)11沿移動(dòng)體4的移動(dòng)方向擴(kuò)張(從位置SI向位置S2)。在這種情況下，如圖9的(E)所示，溶液積蓄區(qū)11的寬度可以恒定不變，或如圖9的(F)所示，溶液積蓄區(qū)11的寬度可以改變。在圖9的(G)中，在圖9的(A)中所示的實(shí)例中，疏液區(qū)14設(shè)置在的溶液積蓄區(qū)11 (親液區(qū)13)內(nèi)側(cè)。在這種情況下，因?yàn)樵O(shè)置有溶液積蓄區(qū)11，也可以通過(guò)與圖2中所示的情況類似的方式形成單晶有機(jī)薄膜30。在圖9的(H)和(I)中，在圖2和圖9的(D)中分別所示的實(shí)例中，寬度從溶液積蓄區(qū)11向溶液限制區(qū)12不斷減小。在這種情況下，可以形成基本上單晶核，因?yàn)榫Ш说男纬煞秶鷾p小到有機(jī)溶液20中的較小范圍。參照?qǐng)D2和圖9描述的關(guān)于溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12的平面形狀的一系列特征可以自由組合。一個(gè)實(shí)例是，在代替圖9的(A)的圖9的(C)中所示的實(shí)例中，疏液區(qū)14可以如圖9的(G)所示地設(shè)置在溶液積蓄區(qū)11 (親液區(qū)13)內(nèi)側(cè)。另外，在代替圖2的圖9的(B)中所示的實(shí)例中，溶液積蓄區(qū)11可以如圖9的(E)和(F)所示地?cái)U(kuò)張。
應(yīng)注意的是，如圖9的(E)和(F)中所示，當(dāng)溶液積蓄區(qū)11擴(kuò)大時(shí)，僅將有機(jī)溶液20提供給溶液積蓄區(qū)11的一部分和溶液限制區(qū)12。然后，可以在必要時(shí)利用溶液泵將有機(jī)溶液20補(bǔ)充提供給溶液積蓄區(qū)11的情況下，形成有機(jī)薄膜30。在這種情況下，由于有機(jī)薄膜30的形成范圍根據(jù)有機(jī)溶液20的供給速度而擴(kuò)大，因此可以控制有機(jī)薄膜30的尺寸(平面尺寸)。另外，雖然只有一組溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12設(shè)置在成膜基板10的一個(gè)表面上，但可以設(shè)置多組溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12，如對(duì)應(yīng)于圖2的圖10所示。在這種情況下，設(shè)置多組溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12的方式不受特別限制。一個(gè)實(shí)例是，如圖10的(A)所示，多組溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12可以經(jīng)設(shè)置使得關(guān)于移動(dòng)體4的移動(dòng)方向上的位置的各條線彼此一致?？晒┻x擇地，如圖10的(B)所示，多組溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12可以經(jīng)設(shè)置使得各條線在移動(dòng)體4的移動(dòng)方向上的位置交替移位。在這種情況下，由于在每組中的溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12中形成有機(jī)薄膜30，因此可以集體形成多個(gè)有機(jī)薄膜30。當(dāng)然，多組中的每組中的溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12的平面形狀不限于圖2中所示的平面形狀，可以是圖9中所示的任意平面形狀，或兩種以上的平面形狀可以混合在一起。進(jìn)一步地，可以不是如圖3至圖7所示地在將有機(jī)溶液20提供給成膜基板10的一個(gè)表面之后移動(dòng)移動(dòng)體4，而是如圖11和圖12所示地在將有機(jī)溶液20提供給成膜基板10的一個(gè)表面的同時(shí)可以使移動(dòng)體4移動(dòng)。在這種情況下，首先，如圖11所示，平坦部(錐形部)4F形成在于位置SI上等待的移動(dòng)體4的上方部分，并將少量有機(jī)溶液20提供給平坦部4F。該有機(jī)溶液20沿移動(dòng)體4的側(cè)表面部分(彎曲表面部分)到達(dá)成膜基板10的一個(gè)表面(疏液區(qū)14)，但不允許固定在疏液區(qū)14中。在此之后，通過(guò)與參照?qǐng)D3至圖7描述的情況類似的方式，使移動(dòng)體4從位置SI移動(dòng)至位置S2。在這種情況下，由于有機(jī)溶液20隨移動(dòng)體4移動(dòng)，如圖12所示，因此當(dāng)移動(dòng)體4到達(dá)親液區(qū)13時(shí)將有機(jī)溶液20固定在親液區(qū)13。此外，在移動(dòng)體4移動(dòng)并將有機(jī)溶液20固定在親液區(qū)13中的工序中，即使當(dāng)消耗有機(jī)溶液20以固定在親液區(qū)13中時(shí)，也補(bǔ)充提供積蓄在移動(dòng)體4的平坦部4F上的有機(jī)溶液20。因此，當(dāng)移動(dòng)體4從位置SI移動(dòng)至位置S2時(shí)，通過(guò)與在將有機(jī)溶液20提供給成膜基板10的一個(gè)表面之后使移動(dòng)體4移動(dòng)的情況類似的方式，將有機(jī)溶液20提供給親液區(qū)13 (溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12)。在這種情況下，利用有機(jī)溶液20通過(guò)溶液生長(zhǎng)也形成單晶有機(jī)薄膜30，因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了與參照?qǐng)D3至圖7描述的情況中的功能類似的功能。因此，可以輕松快速地形成單晶有機(jī)薄膜30并同時(shí)控制厚度和尺寸。特別是，當(dāng)使移動(dòng)體4移動(dòng)并提供有機(jī)溶液20時(shí)，填充溶液積蓄區(qū)11和溶液限制區(qū)12僅需要少量有機(jī)溶液20，且只需要向移動(dòng)體4的平坦部4F提供有機(jī)溶液20。因此，利用少量有機(jī)溶液20可以輕松形成單晶有機(jī)薄膜30。< 2.形成有機(jī)薄膜的其他方法>< 2-1.溶液溫度控制型>圖13至圖20用于說(shuō)明本技 術(shù)的實(shí)施方式中的形成有機(jī)薄膜的其他方法之中的溶液溫度控制型。圖13和圖14分別描繪了有機(jī)薄膜形成方法中采用的裝置(成膜裝置100)的截面配置以及成膜基板110的平面配置。圖15至圖19分別描繪了截面配置以及平面配置，以說(shuō)明對(duì)應(yīng)于圖13和圖14的有機(jī)薄膜形成工序。圖20描繪了關(guān)于有機(jī)溶液120的溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Y2以說(shuō)明有機(jī)薄膜的形成條件，橫軸和豎軸分別表示濃度C和溫度T。這里描述的有機(jī)薄膜形成方法是利用有機(jī)溶液120通過(guò)溶液生長(zhǎng)形成單晶有機(jī)薄膜130的方法。應(yīng)注意的是，有機(jī)溶液120含有溶劑和溶解在其中的有機(jī)材料，除必要的材料之外還可含有其他材料。在描述有機(jī)薄膜形成方法之前，下文將描述用于形成方法的成膜裝置100和成膜基板100的配置，以及溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Y2的內(nèi)容。[成膜裝置的配置]成膜裝置100，如圖13和圖15所示，例如包括設(shè)置有排氣管102的腔室101，以及通過(guò)連接管103與腔室101連接的溶劑儲(chǔ)罐104。腔室101容納基板支架105，并能夠在與溶劑儲(chǔ)罐104連接的狀態(tài)下密封?；逯Ъ?05支持成膜基板110，例如，是一種能夠控制溫度的感受器。因此，根據(jù)成膜基板110的溫度控制有機(jī)溶液120的溫度TS。溶劑儲(chǔ)罐104儲(chǔ)存與有機(jī)溶液120中的溶劑類型相同的溶劑(助溶劑)106，且助溶劑106的溫度可通過(guò)未示出的油槽等進(jìn)行調(diào)節(jié)。這里，為了區(qū)分存儲(chǔ)在溶劑儲(chǔ)罐104中的溶劑和有機(jī)溶液120中的溶劑，將前一種溶劑稱為助溶劑106?？梢酝ㄟ^(guò)從溶劑儲(chǔ)罐104外側(cè)安裝到內(nèi)側(cè)的氣體引入管107將氣體C引入該助溶劑106，且溶劑儲(chǔ)罐104能夠通過(guò)連接管103將含有助溶劑106的蒸汽V提供給腔室101。因此，根據(jù)助溶劑106的溫度控制有機(jī)溶液120周圍環(huán)境下(腔室101內(nèi)側(cè))的蒸汽V的壓力(蒸汽壓)P。應(yīng)注意的是，必要時(shí)可以通過(guò)排氣管102將提供給腔室101的蒸汽V排放到外面。[成膜基板的配置] 成膜基板110是其上提供有機(jī)溶液120并形成有機(jī)薄膜130的基板，例如是由玻璃、塑料材料、金屬材料等制成的板，或可以是由塑料材料、金屬材料等制成的膜，或可以是其他。成膜基板110可以是一層或兩層以上的各種膜設(shè)置在上述板、膜等上的基板。如圖14所示，成膜基板110在形成有機(jī)薄膜130的一側(cè)的一個(gè)表面上具有溶液積蓄區(qū)111和與溶液積蓄區(qū)111連接的溶液限制區(qū)112，向溶液積蓄區(qū)提供有機(jī)溶液120。溶液積蓄區(qū)111是用于積蓄被消耗以形成有機(jī)薄膜130的有機(jī)溶液120的區(qū)域，且其面積由寬度Wl和長(zhǎng)度LI確定。優(yōu)選寬度Wl和長(zhǎng)度LI足夠大以保證有機(jī)溶液120的量，例如，寬度Wl=I, 000 μ m至10，000 μ m,而長(zhǎng)度Ll=IOO μ m至800 μ m。然而，寬度Wl和長(zhǎng)度LI可自由修改。溶液限制區(qū)112是用于限制提供給溶液積蓄區(qū)111的有機(jī)溶液120的區(qū)域，且其面積由寬度W2和長(zhǎng)度L2確定。該溶液限制區(qū)112的寬度W2小于溶液積蓄區(qū)111的寬度W1，且呈向內(nèi)的凸?fàn)畹霓D(zhuǎn)角部C形成在溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112之間的連接位置N。優(yōu)選寬度W2足夠小以限制(constrict)從溶液積蓄區(qū)111流入溶液限制區(qū)112的有機(jī)溶液120，例如，寬度W2=5 μ m至30 μ m，長(zhǎng)度L2=5 μ m至200 μ m。然而，只要寬度W2小于寬度W1，寬度W2和長(zhǎng)度L2可自由修改。成膜基板110具有寬度較寬的溶液積蓄區(qū)111以及寬度較窄的溶液限制區(qū)112，以導(dǎo)致與氣相(蒸汽V)接觸的液相(有機(jī)溶液120)的面積差。在接觸氣相的面積較大(寬度Wl大于寬度W2)的溶液積蓄區(qū)111中，有機(jī)溶液120中的溶劑容易蒸發(fā)。相反，在接觸氣相的面積較小(寬度W2小于寬度Wl)的溶液限制區(qū)112中，有機(jī)溶液120中的溶劑難以蒸發(fā)。這局部加速連接位置N附近的溶劑蒸發(fā)，并因此局部增加有機(jī)溶液120的過(guò)飽和度。在本技術(shù)中，為了利用有機(jī)溶液120通過(guò)溶液生長(zhǎng)形成有機(jī)薄膜130，利用上述過(guò)飽和局部增加來(lái)結(jié)晶有機(jī)溶液120中的溶質(zhì)(有機(jī)材料)。稍后將詳細(xì)描述形成有機(jī)薄膜130的機(jī)制。轉(zhuǎn)角部C的前端形狀不受特別限制，但尤其優(yōu)選呈銳尖形狀以在連接位置N可靠地限制有機(jī)溶液120。另外，轉(zhuǎn)角部C的角Θ不受特別限制，但尤其優(yōu)選直角，原因與轉(zhuǎn)角部C的前端形狀的原因相同。特別地，成膜基板110，例如如圖14所示在一個(gè)表面上具有親液區(qū)113和疏液區(qū)114，優(yōu)選上述溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112是親液區(qū)113。在這種情況下，溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112對(duì)于有機(jī)溶液120來(lái)說(shuō)是親液的(親液區(qū)113)，而其他區(qū)域?qū)τ谟袡C(jī)溶液120來(lái)說(shuō)是疏液的(疏液區(qū)114)。這里，親液區(qū)113的數(shù)量(溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112的組數(shù))是例如一(一組)。親液區(qū)113是對(duì)于有機(jī)溶液120來(lái)說(shuō)容易變濕的區(qū)域，并具有將有機(jī)溶液120固定在成膜基板110的一個(gè)表面上 的特性。另一方面，疏液區(qū)114是對(duì)于有機(jī)溶液120來(lái)說(shuō)難以變濕的區(qū)域，并具有排斥成膜基板110的一個(gè)表面上的有機(jī)溶液120的特性。具有親液區(qū)113和疏液區(qū)114的成膜基板110可以是，例如，疏液表面處理或疏液成膜處理施加至親液板等的基板，或可以是親液表面處理或親液成膜處理施加至疏液板等的基板。在前一種情況下，施加表面處理的區(qū)域變成疏液區(qū)114，其他區(qū)域變成親液區(qū)113。在后一種情況下，應(yīng)用表面處理的區(qū)域變成親液區(qū)113，其他區(qū)域變成疏液區(qū)114。成膜基板110具有親液區(qū)113和疏液區(qū)114，以便利用潤(rùn)濕性差異將有機(jī)溶液120固定到所需區(qū)域(親液區(qū)113)。由此精確控制存在有機(jī)溶液120的范圍。應(yīng)注意的是，親液區(qū)113的潤(rùn)濕性(表面能)及疏液區(qū)114的潤(rùn)濕性的不同可達(dá)到有機(jī)溶液能固定到親液區(qū)113的程度。[溶解度曲線及超溶解度曲線]圖20中所示的溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Y2表示有機(jī)材料的溶液特性。優(yōu)選在形成有機(jī)薄膜130之前，對(duì)于將用于形成有機(jī)薄膜130的有機(jī)材料和溶解有機(jī)材料的溶劑，最好事先準(zhǔn)備(測(cè)量)溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Y2。范圍Rl至R3各自表示了有機(jī)溶液120的狀態(tài)。溫度比溶解度曲線Yl高的一側(cè)的范圍R3是晶體溶解的狀態(tài)(溶液狀態(tài))。溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Y2之間的范圍R2是晶體從作為起點(diǎn)的晶核開(kāi)始生長(zhǎng)的狀態(tài)(晶體生長(zhǎng)狀態(tài))。溫度比超溶解度曲線Y2低的一側(cè)的范圍Rl是形成晶核的狀態(tài)(晶體成核狀態(tài))。應(yīng)注意的是，A點(diǎn)至C點(diǎn)分別表示形成有機(jī)薄膜130的溫度條件的實(shí)例。[有機(jī)薄膜形成工序]形成有機(jī)薄膜130時(shí)，首先準(zhǔn)備有機(jī)溶液120(任意濃度Cl :圖20)、關(guān)于有機(jī)溶液120的溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Y2 (圖20)、以及在一個(gè)表面上具有溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112的成膜基板110 (圖14)。用于制備有機(jī)溶液120的溶劑的類型不受特別限制，只要該溶劑是可以溶解充當(dāng)溶質(zhì)的有機(jī)材料的液體，然而，尤其優(yōu)選可以輕松穩(wěn)定地溶解多種有機(jī)材料并同時(shí)具有優(yōu)良揮發(fā)性的有機(jī)溶劑。另外，有機(jī)材料可根據(jù)有機(jī)薄膜130的品質(zhì)自由選擇。一個(gè)實(shí)例是，有機(jī)材料是電氣特性(電子遷移率等)根據(jù)晶體生長(zhǎng)方向(有機(jī)分子的順序方向)變化的有機(jī)半導(dǎo)體材料。隨后，如圖15和圖16所示，利用成膜裝置100，將成膜基板110固定到腔室101中的基板支架105上，并將類型與有機(jī)溶液120中的溶劑的類型相同的助溶劑106存儲(chǔ)在溶劑儲(chǔ)罐104中。然后，將有機(jī)溶液120提供給成膜基板110的一個(gè)表面(形成親液區(qū)113的溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112)。在這種情況下，例如，將有機(jī)溶液120提供給溶液積蓄區(qū)111，并使有機(jī)溶液120從溶液積蓄區(qū)111流入溶液限制區(qū)112。由于溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112對(duì)于有機(jī)溶液120來(lái)說(shuō)是親液的(親液區(qū)113)，因此對(duì)有機(jī)溶液120被固定為填充溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112。有機(jī)溶液120的供給速度可以是任意的，只要至少可以充滿溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112。隨后，在關(guān)閉排氣管102并密封成膜裝置100 (腔室101和溶劑儲(chǔ)罐104)之后，例如，將氣體G比如氮?dú)?N2)從氣體引入管107引入溶劑儲(chǔ)罐104。這使得含有助溶劑106的蒸汽V通過(guò)連接管103從溶劑儲(chǔ)罐104提供給腔室101，因此，腔室101內(nèi)側(cè)處于充滿蒸汽V的環(huán)境下。在這種情況下，利用基板支架105將成膜基板110的溫度設(shè)定為T(mén)l。進(jìn)一步地，優(yōu)選利用油槽等將助溶劑106的溫度設(shè)定為T(mén)l。這使得腔室101中的蒸汽壓P為溫度Tl下的飽和蒸汽壓，因此溶液層(有機(jī)溶液120)和氣相(蒸汽V)達(dá)到平衡。這同樣適用于溶液儲(chǔ)罐104中的液相(助溶劑106)和氣相(蒸汽V)。這里設(shè)定的溫度Tl，如圖20所示，是溫度比溶解度曲線Yl高的一側(cè)上的溫度，更具體地，例如，對(duì)應(yīng)于A點(diǎn)的溫 度。因此，有機(jī)溶液120的溫度TS也變?yōu)門(mén)l，因此，有機(jī)溶液120處于溶液狀態(tài)下。此后，利用上述基板支架105等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定有機(jī)溶液120的溫度TS
坐寸ο隨后，使有機(jī)溶液120的溫度TS從Tl降至T2。在這種情況下，優(yōu)選使助溶劑106的溫度從Tl降至T2。不但降低有機(jī)溶液120的溫度TS，而且還降低助溶劑106的溫度，以便通過(guò)保持溶液層和氣相之間的平衡狀態(tài)抑制蒸汽壓P對(duì)溶劑的蒸發(fā)產(chǎn)生影響，以后也如此。這里設(shè)定的溫度T2，如圖20所示，是位于溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Y2之間的溫度(在范圍R2內(nèi))，更具體地，例如，對(duì)應(yīng)于B點(diǎn)的溫度。這使得有機(jī)溶液120處于晶體生長(zhǎng)狀態(tài)下。這里，尚未在有機(jī)溶液120中形成晶核，因此，在正常情況下，即使當(dāng)有機(jī)溶液120處于晶體生長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)，既不應(yīng)該形成晶核，也不應(yīng)該形成晶體生長(zhǎng)。然而，當(dāng)溫度TS變?yōu)門(mén)2時(shí)，在有機(jī)溶液120中形成晶核,且晶體從作為起點(diǎn)的晶核開(kāi)始生長(zhǎng),如圖17和圖18所示，原因如下。有機(jī)溶液120存在于寬度較寬的溶液積蓄區(qū)111以及寬度較窄的溶液限制區(qū)112，由此與溶液積蓄區(qū)111相比，有機(jī)溶液120在溶液限制區(qū)112中被限制。因此，溶液積蓄區(qū)111中存在的有機(jī)溶液120和溶液限制區(qū)112中存在的有機(jī)溶液120之間會(huì)出現(xiàn)接觸氣相(蒸汽V)的面積差，如上所述。因此，在接觸氣相的面積較大的溶液積蓄區(qū)111中，有機(jī)溶液120中的溶劑容易蒸發(fā)，而在接觸氣相的面積較小的溶液限制區(qū)112中，有機(jī)溶液120中的溶劑難以蒸發(fā)。響應(yīng)于接觸氣相的面積差出現(xiàn)蒸發(fā)速度差，局部加速有機(jī)溶液120中的連接位置N附近的溶劑蒸發(fā)，并因此局部增加有機(jī)溶液120的過(guò)飽和度。因此，在已局部增加過(guò)飽和度的區(qū)域中，有機(jī)溶液120的狀態(tài)與溫度比超溶解度曲線Y2低的一側(cè)的晶體成核狀態(tài)(范圍Rl)相似，因此有機(jī)溶液120中的溶質(zhì)結(jié)晶。結(jié)果，在有機(jī)溶液120的小范圍內(nèi)(連接位置N附近)形成晶核。另外，由于溶質(zhì)在有機(jī)溶液120中擴(kuò)散的現(xiàn)象，晶體從作為起點(diǎn)的晶核開(kāi)始生長(zhǎng)，同時(shí)提供有來(lái)自有機(jī)溶液120的溶質(zhì)。從而形成單晶有機(jī)薄膜130。在這種情況下，當(dāng)溶液限制區(qū)112的寬度W2足夠窄時(shí)，形成基本上單晶核。此后，必要時(shí)，有機(jī)溶液120的溫度TS可以從T2降至低于此溫度的溫度。在這種情況下，優(yōu)選類似地降低助溶劑106的溫度。這種情況下的目標(biāo)溫度不受特別限制(只要該溫度是低于溫度T2的溫度)，但是，例如是溫度比超溶解度曲線Y2低的一側(cè)上的溫度(范圍Rl),更具體地，對(duì)應(yīng)于C點(diǎn)的T3，如圖20所示。當(dāng)溫度TS降至低于T2時(shí)，產(chǎn)生加速晶體生長(zhǎng)的強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)力，因此有機(jī)薄膜130顯著地生長(zhǎng)。最后，必要時(shí)，通過(guò)吸附等將有機(jī)溶液120從成膜基板110的一個(gè)表面上除去以獲得有機(jī)薄膜130，如圖19所示。這里，例如，如圖19所示，形成具有大致三角形的平面形狀的有機(jī)薄膜130。然而，根據(jù)有機(jī)溶液120的條件比如保持性(是否存在流動(dòng)及流動(dòng)程度)，可以形成具有其他平面形狀比如矩形的有機(jī)薄膜130。在這種情況下，必要時(shí)，可以利用蝕刻法等對(duì)有機(jī)薄膜130進(jìn)行圖案化處理以具有所需的平面形狀。應(yīng)注意的是，在溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112的配置與有機(jī)薄膜130的配置之間，具有如下關(guān)系。首先，溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112之間的連接位置N決定有機(jī)溶液120的過(guò)飽和度局部增加的位置，并因此決定形成晶核的位置。因此，可以根據(jù)連接位置N控制晶體生長(zhǎng)開(kāi)始位置和有機(jī)薄膜1 30的形成位置。第二，當(dāng)晶體從作為起點(diǎn)的晶核開(kāi)始生長(zhǎng)時(shí)，溶液積蓄區(qū)111的長(zhǎng)度LI決定可以保持為晶體生長(zhǎng)的連續(xù)過(guò)程提供溶質(zhì)的有機(jī)溶液120的量。因此，可以根據(jù)長(zhǎng)度LI控制有機(jī)薄膜130的尺寸(平面尺寸)。第三，溶液限制區(qū)112的寬度W2影響晶核的形成范圍和數(shù)量。當(dāng)寬度W2足夠小時(shí)，使晶核的形成范圍減小到非常小的范圍，并因此輕松形成單晶核。應(yīng)注意的是，可以想至|J，當(dāng)寬度W2較大時(shí)，在每一個(gè)轉(zhuǎn)角部C形成晶核，晶體由此從每個(gè)晶核開(kāi)始生長(zhǎng)。因此，即使當(dāng)寬度W2較大時(shí)，通過(guò)與寬度W2足夠小的情況類似的方式在每一個(gè)轉(zhuǎn)角部C也應(yīng)形成單晶有機(jī)薄膜130。然而，在為每一個(gè)轉(zhuǎn)角部C形成晶核的情況下，當(dāng)寬度W2太小時(shí)，有機(jī)薄膜130在晶體生長(zhǎng)過(guò)程中可能會(huì)彼此碰撞，因此，優(yōu)選寬度W2足夠大以免碰撞。第四，晶體沿厚度方向的生長(zhǎng)量取決于在晶體的生長(zhǎng)過(guò)程中從有機(jī)溶液120提供的溶質(zhì)的供給速度。換句話說(shuō)，當(dāng)溶劑的蒸發(fā)速度上升時(shí)，晶體生長(zhǎng)每單位時(shí)間消耗的溶質(zhì)的量增加，因此，有機(jī)薄膜130的厚度變大。另一方面，溶劑的蒸發(fā)速度下降，晶體生長(zhǎng)每單位時(shí)間消耗的溶質(zhì)的量降低，因此，有機(jī)薄膜130的厚度變小。溶質(zhì)的供給速度差應(yīng)該由溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112之間的溶劑的蒸發(fā)速度差(接觸氣相的面積)決定。因此，根據(jù)寬度Wl和W2可以控制有機(jī)薄膜130的厚度。
[有機(jī)薄膜形成方法的功能和效果]在有機(jī)薄膜形成方法(溶液溫度控制型)中，在將有機(jī)溶液120提供給寬度較寬的溶液積蓄區(qū)111和寬度較窄的溶液限制區(qū)112，使得溫度TS變?yōu)門(mén)l，蒸汽壓P變?yōu)門(mén)l下的飽和蒸汽壓之后，使有機(jī)溶液120的溫度TS從Tl降至T2。Tl是溫度比溶解度曲線Yl高的一側(cè)上的溫度(范圍R3)，T2是位于溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Y2之間的溫度(在范圍R2內(nèi))。在這種情況下，如參照?qǐng)D13至圖20所述，由于有機(jī)溶液120的溫度TS下降，有機(jī)溶液120的過(guò)飽和度在溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112之間的連接位置N附近局部上升。結(jié)果，在有機(jī)溶液120的小范圍內(nèi)形成晶核，晶體從作為起點(diǎn)的晶核開(kāi)始生長(zhǎng)，并由此形成有機(jī)分子規(guī)則排列的單晶有機(jī)薄膜130。因此，可以通過(guò)控制晶核形成位置和晶體生長(zhǎng)方向形成單晶有機(jī)薄膜130。特別地，為了形成單晶有機(jī)薄膜130，在蒸汽壓P是飽和蒸汽壓的環(huán)境下，在將有機(jī)溶液120提供給溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112之后，只需要改變有機(jī)溶液120的溫度TS。因此，不需要特殊環(huán)境比如減壓環(huán)境，并且也不需要特殊裝置，從而可以輕松形成單晶有機(jī)薄膜130。另外，當(dāng)溫度TS降至低于T2時(shí)，產(chǎn)生加速晶體生長(zhǎng)進(jìn)程的強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)力，并因此可以增加有機(jī)薄膜130的平面尺寸。此外，當(dāng)溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112對(duì)于有機(jī)溶液120來(lái)說(shuō)是親液的(親液區(qū)113)，且其他區(qū)域?qū)τ谟袡C(jī)溶液120來(lái)說(shuō)是疏液的(疏液區(qū)114)時(shí)，利用潤(rùn)濕性差異容易將有機(jī)溶液120固定到所需范圍(親液區(qū)113)。因此，上述有機(jī)溶液120的過(guò)飽和的增加將可靠地出現(xiàn)，由此可以精確控制有機(jī)薄膜130的形成位置。[變形例]應(yīng)注意的是，溶劑儲(chǔ)罐104通過(guò)連接管103與腔室101連接，但并不一定限于此。當(dāng)腔室101中的空間較小時(shí)，如上所述，溶劑儲(chǔ)罐104可以與腔室101分開(kāi)設(shè)置，且可以將蒸汽V從外面提供給腔室101。相反，當(dāng)腔室101中的空間較大時(shí)，例如，含有助溶劑106的燒杯等容器可以與成膜基板110 —起置于支撐件支架105上，而不將溶劑儲(chǔ)罐104連接至腔室101。在這種情況下，可以利用基板支架105對(duì)有機(jī)溶液120的溫度TS和助溶劑106的溫度進(jìn)行控制。進(jìn)一步地，在圖14中，雖然只有一組溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112設(shè)置在成膜基板110的一個(gè)表面上，但可以設(shè)置多組溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112。在這種情況下，自由確定多組溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112的布置方式。一個(gè)實(shí)例是，如圖21所示，在多組溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112之中，形成彼此相鄰的溶液積蓄區(qū)111被連接的區(qū)域，且多個(gè)連接區(qū)可以沿與溶液積蓄區(qū)111連接的連接方向(X軸方向)相交的方向(Y軸方向)設(shè)置。這種情況下的連接數(shù)量和排列數(shù)量是任意的。在每個(gè)連接區(qū)中，多個(gè)溶液限制區(qū)112與一個(gè)溶液積蓄區(qū)111連接。然而，可以只使用一個(gè)連接區(qū)。或者，如圖22所示， 當(dāng)設(shè)置多個(gè)連接區(qū)時(shí)(圖21)，沿布置方向彼此相鄰的溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112可以連接，且溶液限制區(qū)112的位置可以沿相同方向移位。溶液限制區(qū)112的位置移位以避免有機(jī)薄膜130彼此碰撞。然而，當(dāng)溶液積蓄區(qū)111的長(zhǎng)度L1 (參見(jiàn)圖14)大到有機(jī)薄膜130不彼此碰撞的程度時(shí)，溶液限制區(qū)112的位置可以不移位。在圖21和圖22中所示的各個(gè)實(shí)例中，彼此相鄰的溶液限制區(qū)112之間的間隔D沒(méi)有特別的限制，但例如為0.1mm至1mm。當(dāng)設(shè)置多組溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112時(shí)，可以集體形成多個(gè)有機(jī)薄膜130，因?yàn)閷?duì)每個(gè)連接位置N附近的部分形成有機(jī)薄膜130。< 2-2.蒸汽壓控制型>接下來(lái)，將描述在本技術(shù)的實(shí)施方式的形成有機(jī)薄膜的其他方法中的蒸汽壓控制型。這里將描述的有機(jī)薄膜形成方法基于與溶液溫度控制型的步驟類似的步驟，形成晶核并使晶體從作為起點(diǎn)的晶核開(kāi)始生長(zhǎng)的步驟不同除外。下面將描述蒸汽壓控制型的有機(jī)薄膜形成方法，必要時(shí)引用溶液溫度控制型中描述的附圖(圖3至圖20)。[有機(jī)薄膜形成工序]形成有機(jī)薄膜時(shí)，通過(guò)與溶液溫度控制型類似的方式準(zhǔn)備有機(jī)溶液120、溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Y2(圖20)、以及成膜基板110 (圖14)。此后，如圖15和圖16所示，在腔室101內(nèi)側(cè)充滿蒸汽V的環(huán)境下，將有機(jī)溶液120 (任意濃度Cl :圖20)提供給成膜基板110的一個(gè)表面(溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112)。在這種情況下，將成膜基板110的溫度和助溶劑106的溫度設(shè)定為Τ2，并將溫度Τ2下的蒸汽壓P設(shè)定為飽和蒸汽壓，從而使液相和氣相達(dá)到平衡。這里設(shè)定的溫度Τ2，如圖20所示，是位于溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Υ2之間的溫度(在范圍R2內(nèi))，更具體地，例如，對(duì)應(yīng)于B點(diǎn)的溫度。有機(jī)溶液120處于晶體生長(zhǎng)狀態(tài)下。隨后，降低蒸汽壓P并同時(shí)將有機(jī)溶液120的溫度TS保持在Τ2。在這種情況下，例如，通過(guò)略微打開(kāi)排氣管102可以將腔室101中的蒸汽V排放到外面。這種情況下的蒸汽V的排放量(目標(biāo)蒸汽壓)可以是任意量。然而，優(yōu)選是不要?jiǎng)×医档驼羝麎篜，以防止在有機(jī)溶液120中隨意形成晶核。這里，尚未在有機(jī)溶液120中形成晶核，因此，在正常情況下，即使當(dāng)蒸汽壓P降低，既不應(yīng)該形成晶核，也不應(yīng)該出現(xiàn)晶體生長(zhǎng)。然而，如圖17和圖18所示，當(dāng)蒸汽壓P降低時(shí)，在有機(jī)溶液120中形成晶核，且晶體從作為起點(diǎn)的晶核開(kāi)始生長(zhǎng)，原因如下。當(dāng)蒸汽壓P下降時(shí)，液相和氣相之間的平衡崩潰，有機(jī)溶液120中的溶劑由此容易蒸發(fā)。在這種情況下，由于有機(jī)溶液120存在于寬度較寬的溶液積蓄區(qū)111和寬度較窄的溶液限制區(qū)112，因此，通過(guò)與溶液溫度控制型類似的方式，有機(jī)溶液120的過(guò)飽和度在連接位置N附近局部上升。因此，在有機(jī)溶液120的小范圍內(nèi)形成晶核，晶體從作為起點(diǎn)的晶核開(kāi)始生長(zhǎng)，從而形成單晶有機(jī)薄膜130。最后，通過(guò)與溶液溫度控制型類似的方式，根據(jù)需要將有機(jī)溶液120從基板110的一個(gè)表面上除去以獲得有機(jī)薄膜130，如圖19所示。[有機(jī)薄膜形成方法的功能和效果]在有機(jī)薄膜形成方法(蒸汽壓控制型)中，在將有機(jī)溶液120提供給寬度較寬的溶液積蓄區(qū)111和寬度較窄的溶液限制區(qū)112使得有機(jī)溶液120的溫度TS變?yōu)棣?且蒸汽壓P變?yōu)棣?下的飽和蒸汽壓之后，降低蒸汽壓P。Τ2是位于溶解度曲線Yl和超溶解度曲線Y2之間的溫度(在范圍R2內(nèi))。在這種情況下，如參照?qǐng)D13至圖20所述，由于蒸汽壓P降低，通過(guò)與溶液溫度控制型類似的方式，有機(jī)溶液120的過(guò)飽和在溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112之間的連接位置N附近局部上升。結(jié)果，在有機(jī)溶液120的小范圍內(nèi)形成晶核，晶體從作為起點(diǎn)的晶核開(kāi)始生長(zhǎng)，并由此形成單晶有機(jī)薄膜130。因此，可以通過(guò)控制晶核形成位置和晶體生長(zhǎng)方向形成單晶有機(jī)薄膜130。特別地，在蒸汽壓控制型中，可以在比溶液溫度控制型中短的時(shí)間內(nèi)形成單晶有機(jī)薄膜130。這是因?yàn)椋?dāng)蒸汽壓P降低時(shí)，與有機(jī)溶液120的溫度TS降低的情況相比，溶劑往往更明顯蒸發(fā)，因此，有機(jī)溶液120的過(guò)飽和度在短時(shí)間內(nèi)很可能上升。應(yīng)注意的是，除了上述的情況之外，蒸汽壓控制型的功能、作用和變形例與溶液溫度控制型的功能、作用和變形例類似。< 3.有機(jī)器件的制造方法>接下來(lái)，將描述上述一系列有機(jī)薄膜形成方法的應(yīng)用實(shí)例。有機(jī)薄膜形成方法適用于制造利用有機(jī)薄膜的有機(jī)器件的各種方法。這里，制造有機(jī)薄膜晶體管(TFT)的方法將 被描述為有機(jī)薄膜形成方法的應(yīng)用實(shí)例，其中利用有機(jī)半導(dǎo)體材料形成的有機(jī)薄膜被用作溝道層。[有機(jī)TFT的配置]圖23描繪了利用有機(jī)薄膜形成方法制造的有機(jī)TFT的截面配置。該有機(jī)TFT例如是柵電極42、柵絕緣層43、源電極44、漏電極45及溝道層46順序?qū)訅涸诨?1上的TFT。該有機(jī)TFT屬于底柵底接觸型，其中柵電極42位于溝道層46下方(更接近基板41的一側(cè))，源電極44和漏電極45與溝道層46的下側(cè)重疊?；?1例如是與上述成膜基板10類似的板或膜。柵電極42例如在基板41上由鎢(W)、鉭(Ta)、鑰(Mo)、鋁、鉻(Cr)、鈦(Ti)、銅(Cu )、鎳、它們的化合物、它們的合金等形成。柵絕緣層43覆蓋柵電極42及柵電極42周圍的基板41，并由例如無(wú)機(jī)絕緣材料或有機(jī)絕緣高分子材料形成。無(wú)機(jī)絕緣材料例如是氧化娃(SiO2)或氮化娃(Si3N4)15有機(jī)絕緣高分子材料例如是聚乙烯基苯酚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、氟樹(shù)脂等。源電極44和漏電極45在柵絕緣層43上彼此分開(kāi)，并由例如無(wú)機(jī)導(dǎo)電材料或有機(jī)導(dǎo)電材料形成。無(wú)機(jī)導(dǎo)電材料例如是金(Au)、鉬(Pt)、鈀(Pd)、銀(Ag)、鎢(W)、鉭(Ta)、鑰(Mo)、鋁(Al)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鎳(Ni)、銦(In)、錫(Sn)、錳(Mn)、釕(Ru)、銠(Rh)、銣(Rb)、它們的化合物、它們的合金等。有機(jī)導(dǎo)電材料例如是聚乙撐二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸鹽(PED0T-PSS)、四硫富瓦烯-7，7，8，8-四氰對(duì)醌二甲烷(TTF-TCNQ)等。溝道層46是利用有機(jī)薄膜形成方法形成并形成在柵絕緣層42、源電極44及漏電極45上的有機(jī)薄膜。該溝道層46例如由以下有機(jī)半導(dǎo)體材料形成。(I)聚吡咯及其衍生物、(2)聚噻吩及其衍生物、(3)異硫茚類比如聚異硫茚、(4)噻吩乙烯類比如聚噻吩乙烯、(5)聚苯撐乙烯撐類比如聚對(duì)苯撐乙烯撐、(6)聚苯胺及其衍生物、(7)聚乙炔類、(8)聚丁二炔類、(9)聚甘菊環(huán)烴類或(10)聚芘類。(11)聚咔唑類、(12)聚硒吩類、(13)聚呋喃類、(14)聚對(duì)苯撐類、(15)聚吲哚類、(16)聚噠嗪類、(17)并苯類比如并四苯、并五苯、并六苯、并七苯、二苯并五苯、四苯并五苯、花、二苯並花、屈(chrysene)、二萘嵌苯、暈苯、漆絕、卵苯(ovalene)、quaterrylene及循環(huán)蒽、(18)氮(N)、硫(S)及氧(O)等原子或官能團(tuán)比如羰基取代并苯的一部分碳的衍生物，如三苯二卩惡嗪、三苯二噻嗪、并六苯-6，15-醌等、
(19)高分子材料及多環(huán)縮合產(chǎn)物比如聚乙烯咔唑、聚苯硫醚、聚偏二硫乙烯(polyvinylenesulphide)或(20)具有與這些高分子材料相同的重復(fù)單元的低聚物。(21)金屬酞青、(22)四硫富瓦烯及其衍生物、(23)四硫并環(huán)戊二烯及其衍生物、(24)萘-1，4，5，8-四羧酸二酰亞胺、N, N’-雙(4-三氟甲基芐基)萘-1，4，5,8-四羧酸二酰亞胺、N, N’-|(1H，IH-全氟辛基)、N，N’ -雙(1H，IH-全氟丁基)及N，N’ - 二辛基萘-1，4，5，8-四羧酸二酰亞胺衍生物、
(25)萘四甲酰基二酰亞胺比如萘_2，3，6，7-四羧酸二酰亞胺、(26)以蒽四甲酸二酰亞胺(比如蒽_2，3，6，7-四甲酸二酰亞胺)為代表的稠環(huán)四羧酸二酰亞胺、(27)富勒烯比如C6Q、C70> C76, C78及C84、(28)碳納米管比如單壁納米管(SWNT)以及(29)顏料比如部花青染料和半花菁染料。[有機(jī)TFT的制造方法]制造有機(jī)TFT時(shí)，首先通過(guò)使基板41的一個(gè)表面圖案化形成柵電極42。在這種情況下，例如，在通過(guò)沉積柵電極42的材料形成電極層(未示出)以便利用氣相生長(zhǎng)法等覆蓋基板41的表面之后，利用光刻法、蝕刻法等對(duì)電極層進(jìn)行圖案化處理。氣相生長(zhǎng)法例如是濺射法、沉積法、化學(xué)氣相沉積法(CVD)等。蝕刻法例如是干法蝕刻比如離子束研磨(ionmilling)及反應(yīng)離子蝕刻(RIE)或濕法蝕刻。應(yīng)注意的是，在圖案化工序中，在通過(guò)向電極層的表面施加光刻膠形成光刻膠膜并利用光刻法對(duì)光刻膠膜進(jìn)行圖案化處理之后，利用光刻膠膜作為掩膜對(duì)電極層進(jìn)行蝕刻處理。接下來(lái)，利用氣相生長(zhǎng)法等，形成柵絕緣層43以便覆蓋柵電極42和附近的基板41。隨后，通過(guò)圖案化在柵絕緣層43上形成源電極44和漏電極45。在這種情況下，例如，在通過(guò)沉積源電極44和漏電極45的材料形成電極層(未示出)以便覆蓋柵絕緣層43的表面之后，對(duì)電極層進(jìn)行圖案化處理。應(yīng)注意的是，電極層的形成方法和圖案化方法與形成柵電極42過(guò)程中的形成方法和圖案化方法類似。最后，利用上述有機(jī)薄膜形成裝置和有機(jī)薄膜形成方法在柵絕緣層43、源電極44及漏電極45上形成溝道層46，該溝道層是有機(jī)薄膜。在這種情況下，必要時(shí)可以采用表面處理(任選成膜處理等)以便形成親液區(qū)113或疏液區(qū)114 (圖14)。在通過(guò)該有機(jī)薄膜形成方法形成的溝道層46中，電氣特性(例如，電子遷移率)根據(jù)晶體生長(zhǎng)方向改變。因此，形成溝道層46時(shí)，優(yōu)選設(shè)定形成溝道層46的方向，以根據(jù)源電極44和漏電極45之間的位置關(guān)系獲得所需的電氣特性。從而完成有機(jī)TFT。[有機(jī)TFT的制造方法的功能和效果]在有機(jī)TFT的制造方法中，利用上述有機(jī)薄膜形成裝置和有機(jī)薄膜形成方法形成溝道層46，并因此控制溝道層46的厚度和尺寸，并輕松快速地形成溝道層46。因此，可以輕松快速地制造有機(jī)TFT。此外，形成單晶溝道層46并同時(shí)控制晶核形成位置和晶體生長(zhǎng)方向。因此，可以改善溝道層46的電氣 特性(電子遷移率等)。其他功能和效果與有機(jī)薄膜形成方法的功能和效果類似。[變形例]有機(jī)TFT可以是例如底柵頂接觸型，其中源電極44和漏電極45與溝道層46的上側(cè)重疊，如對(duì)應(yīng)于圖23的圖24所示。在這種情況下，有機(jī)TFT是柵電極42、柵絕緣層43、溝道層46、源電極44及漏電極45順序?qū)訅涸诨?1上的TFT。除了源電極44和漏電極45在形成溝道層46之后才形成外，頂接觸型有機(jī)TFT的制造步驟與底接觸型的有機(jī)TFT的制造步驟相同。由于形成了單晶溝道層46，因此在這種情況下也可以改善有機(jī)TFT的性能。特別地，就制造頂接觸型有機(jī)TFT而言，形成溝道層46時(shí)沒(méi)有形成源電極44和漏電極45，因此，可以快速精確地在平坦的柵絕緣層43上形成溝道層46，因?yàn)闁沤^緣層43的表面是平坦的。進(jìn)一步地，有機(jī)TFT可以為例如頂柵極型，其中柵電極42位于溝道層46上方(遠(yuǎn)離基板41的一側(cè))，如對(duì)應(yīng)于圖23的圖25和圖26所示。頂柵極底接觸型有機(jī)TFT，如圖25所示，是源電極44、漏電極45、溝道層46、柵絕緣層43及柵電極42順序?qū)訅涸诨?1上的TFT。此外，頂柵極頂接觸型有機(jī)TFT，如圖26所示，是溝道層46、源電極44、漏電極45、柵絕緣層43及柵電極42順序?qū)訅涸诨?1上的TFT。在這些情況下可以獲得類似效果。
實(shí)施例接下來(lái)，將詳細(xì)描述本技術(shù)的實(shí)施例。使用圖13中所示的成膜裝置100以及圖21中所示的成膜基板110 (溶液限制區(qū)112的數(shù)量=3，連接區(qū)的數(shù)量=1)，通過(guò)使用形成溶液溫度控制型的方法執(zhí)行形成有機(jī)薄膜130的測(cè)試。在該成膜基板110中，非晶氟樹(shù)脂膜(Asahi Glass Co. , Ltd.制造的CYTOP)部分形成在設(shè)置用于覆蓋硅板的一個(gè)表面的有機(jī)絕緣膜(聚乙烯吡咯烷酮膜)上，并因此形成親液區(qū)113 (溶液積蓄區(qū)111和溶液限制區(qū)112)和疏液區(qū)114。成膜基板110中每個(gè)部分的尺寸如下溶液積蓄區(qū)111的寬度Wl=6，500 μ m,長(zhǎng)度Ll=400 μ m，溶液限制區(qū)112寬度W2=10 μ m,長(zhǎng)度L2=100 μ m, 間隔D=lmm。就制備有機(jī)溶液120而言，用表達(dá)式(I)表示的有機(jī)半導(dǎo)體材料被用作溶質(zhì)，四氫化萘被用作溶劑，且溶質(zhì)的濃度為O. 5wt%0助溶劑106是四氫化萘，與有機(jī)溶液120中 的溶劑相同。[化學(xué)式I]
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)薄膜的形成方法，所述方法包括 將含有溶劑和溶解在其中的有機(jī)材料的有機(jī)溶液提供給由溫度可控的支撐件支撐的成膜基板的一個(gè)表面上的溶液積蓄區(qū)以及與所述溶液積蓄區(qū)連接的溶液限制區(qū)； 在使移動(dòng)體與所述有機(jī)溶液接觸的同時(shí)使所述移動(dòng)體沿所述支撐件的表面移動(dòng)，所述移動(dòng)體設(shè)置在所述支撐件對(duì)面以與所述成膜基板間隔開(kāi)，并且獨(dú)立于所述支撐件地溫度可控； 將所述溶液限制區(qū)的寬度設(shè)定為小于所述溶液積蓄區(qū)的寬度，并且在所述移動(dòng)體的移動(dòng)方向上將所述溶液限制區(qū)設(shè)置在所述溶液積蓄區(qū)后面；以及 將所述支撐件的溫度設(shè)定為在關(guān)于所述有機(jī)溶液的溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)和超溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)之間的溫度，并且將所述移動(dòng)體的溫度設(shè)定為比所述溶解度曲線的溫度高的一側(cè)的溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜的形成方法，其中，所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)對(duì)于所述有機(jī)溶液來(lái)說(shuō)是親液的，而其他區(qū)域?qū)τ谒鲇袡C(jī)溶液來(lái)說(shuō)是疏液的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜的形成方法，其中，將所述有機(jī)溶液的周圍環(huán)境中的蒸汽壓設(shè)定為所述支撐件的溫度下的飽和蒸汽壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜的形成方法，其中，所述有機(jī)薄膜是單晶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜的形成方法，其中，所述有機(jī)材料是有機(jī)半導(dǎo)體材料。
6.一種有機(jī)薄膜的形成裝置，所述裝置包括 成膜基板； 支撐所述成膜基板且溫度可控的支撐件；以及 設(shè)置在所述支撐件對(duì)面以與所述成膜基板間隔開(kāi)的移動(dòng)體，所述移動(dòng)體可沿所述支撐件的表面移動(dòng)且獨(dú)立于所述支撐件地溫度可控， 其中，所述成膜基板在一個(gè)表面上具有溶液積蓄區(qū)以及與所述溶液積蓄區(qū)連接的溶液限制區(qū)，向所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)提供包含溶劑和溶解在其中的有機(jī)材料的有機(jī)溶液， 所述溶液限制區(qū)的寬度小于所述溶液積蓄區(qū)的寬度，并且所述溶液限制區(qū)設(shè)置在所述移動(dòng)體的移動(dòng)方向上所述溶液積蓄區(qū)后面，并且 所述移動(dòng)體在與提供給所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)的所述有機(jī)溶液接觸的同時(shí)移動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)薄膜的形成裝置，其中，將所述支撐件的溫度設(shè)定為在關(guān)于所述有機(jī)溶液的溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)和超溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)之間的溫度，并且將所述移動(dòng)體的溫度設(shè)定為比所述溶解度曲線的溫度高的一側(cè)的溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)薄膜的形成裝置，其中，所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)對(duì)于所述有機(jī)溶液來(lái)說(shuō)是親液的，而其他區(qū)域?qū)τ谒鲇袡C(jī)溶液來(lái)說(shuō)是疏液的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)薄膜的形成裝置，其中，所述有機(jī)溶液的周圍環(huán)境中的蒸汽壓是所述支撐件的溫度下的飽和蒸汽壓。
10.一種有機(jī)器件的制造方法，為了制造使用有機(jī)薄膜的有機(jī)器件，所述方法包括 將含有溶劑和溶解在其中的有機(jī)材料的有機(jī)溶液提供給由溫度可控的支撐件支撐的成膜基板的一個(gè)表面上的溶液積蓄區(qū)以及與所述溶液積蓄區(qū)連接的溶液限制區(qū)； 在使移動(dòng)體與所述有機(jī)溶液接觸的同時(shí)使所述移動(dòng)體沿所述支撐件的表面移動(dòng)，所述移動(dòng)體設(shè)置在所述支撐件對(duì)面以與所述成膜基板間隔開(kāi)，并且獨(dú)立于所述支撐件地溫度可控； 將所述溶液限制區(qū)的寬度設(shè)定為小于所述溶液積蓄區(qū)的寬度，并且在所述移動(dòng)體的移動(dòng)方向上將所述溶液限制區(qū)設(shè)置在所述溶液積蓄區(qū)后面；以及 將所述支撐件的溫度設(shè)定為在關(guān)于所述有機(jī)溶液的溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)和超溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)之間的溫度，并且將所述移動(dòng)體的溫度設(shè)定為比所述溶解度曲線的溫度高的一側(cè)的溫度。
11.一種有機(jī)薄膜的形成方法，所述方法包括 (1)準(zhǔn)備含有溶劑和溶解在其中的有機(jī)材料的有機(jī)溶液、關(guān)于所述有機(jī)溶液的溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)和超溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)、以及在一個(gè)表面上具有溶液積蓄區(qū)以及與所述溶液積蓄區(qū)連接的溶液限制區(qū)的成膜基板，所述溶液限制區(qū)的寬度小于所述溶液積蓄區(qū)的寬度； (2)將所述有機(jī)溶液提供給所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)以使所述有機(jī)溶液的溫度TS為比所述溶解度曲線的溫度高的一側(cè)的溫度Tl，并使所述有機(jī)溶液的周圍環(huán)境中的蒸汽壓P為溫度Tl下的飽和蒸汽壓；以及 (3)使溫度TS從溫度Tl降至位于所述溶解度曲線和所述超溶解度曲線之間的溫度T2。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的有機(jī)薄膜的形成方法，進(jìn)一步包括(4)將溫度TS從溫度T2降低。
13.一種有機(jī)薄膜的形成方法，所述方法包括 (1)準(zhǔn)備含有溶劑和溶解在其中的有機(jī)材料的有機(jī)溶液、關(guān)于所述有機(jī)溶液的溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)和超溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)、以及在一個(gè)表面上具有溶液積蓄區(qū)以及與所述溶液積蓄區(qū)連接的溶液限制區(qū)的成膜基板，所述溶液限制區(qū)的寬度小于所述溶液積蓄區(qū)的寬度； (2)將所述有機(jī)溶液提供給所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)以使所述有機(jī)溶液的溫度TS為位于所述溶解度曲線和所述超溶解度曲線之間的溫度T2，并使所述有機(jī)溶液的周圍環(huán)境中的蒸汽壓P為溫度T2下的飽和蒸汽壓；以及 (3)降低蒸汽壓P。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的有機(jī)薄膜的形成方法，其中，所述有機(jī)薄膜是單晶。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的有機(jī)薄膜的形成方法，其中，所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)對(duì)于所述有機(jī)溶液來(lái)說(shuō)是親液的，而其他區(qū)域?qū)τ谒鲇袡C(jī)溶液來(lái)說(shuō)是疏液的。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的有機(jī)薄膜的形成方法，其中，所述成膜基板具有多組所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)。
17.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的有機(jī)薄膜的形成方法，其中，所述有機(jī)材料是有機(jī)半導(dǎo)體材料。
18.一種有機(jī)器件的制造方法，為了制造使用有機(jī)薄膜的有機(jī)器件，所述方法包括(1)準(zhǔn)備含有溶劑和溶解在其中的有機(jī)材料的有機(jī)溶液、關(guān)于所述有機(jī)溶液的溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)和超溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)、以及在一個(gè)表面上具有溶液積蓄區(qū)以及與所述溶液積蓄區(qū)連接的溶液限制區(qū)的成膜基板，所述溶液限制區(qū)的寬度小于所述溶液積蓄區(qū)的寬度； (2)將所述有機(jī)溶液提供給所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)以使所述有機(jī)溶液的溫度TS為比溶解度曲線的溫度高的一側(cè)的溫度Tl，并使所述有機(jī)溶液的周圍環(huán)境中的蒸汽壓P為溫度Tl下的飽和蒸汽壓；以及 (3)使溫度TS從溫度Tl降至位于所述溶解度曲線和所述超溶解度曲線之間的溫度T2。
19.一種有機(jī)器件的制造方法，為了制造使用有機(jī)薄膜的有機(jī)器件，所述方法包括 (1)準(zhǔn)備含有溶劑和溶解在其中的有機(jī)材料的有機(jī)溶液、關(guān)于所述有機(jī)溶液的溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)和超溶解度曲線(濃度對(duì)溫度)、以及在一個(gè)表面上具有溶液積蓄區(qū)以及與所述溶液積蓄區(qū)連接的溶液限制區(qū)的成膜基板，所述溶液限制區(qū)的寬度小于所述溶液積蓄區(qū)的寬度； (2)將所述有機(jī)溶液提供給所述溶液積蓄區(qū)和所述溶液限制區(qū)以使所述有機(jī)溶液的溫度TS為位于所述溶解度曲線和所述超溶解度曲線之間的溫度T2，并使所述有機(jī)溶液的周圍環(huán)境中的蒸汽壓P為溫度T2下的飽和蒸汽壓；以及 (3)降低蒸汽壓P。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有機(jī)薄膜形成方法，能夠在控制厚度和尺寸的同時(shí)輕松快速地形成單晶有機(jī)薄膜。在將有機(jī)溶液提供給由溫度可控的支撐件支撐的成膜基板的一個(gè)表面(寬度較寬的溶液積蓄區(qū)以及寬度較窄并與所述溶液積蓄區(qū)連接的溶液限制區(qū))之后，獨(dú)立于所述支撐件溫度可控的移動(dòng)體沿所述支撐件的表面移動(dòng)，同時(shí)保持與所述有機(jī)溶液接觸。將所述支撐件的溫度設(shè)定為位于關(guān)于所述有機(jī)溶液的溶解度曲線和超溶解度曲線之間的溫度，并將所述移動(dòng)體的溫度設(shè)定為比溶解度曲線的溫度高的一側(cè)上的溫度。
文檔編號(hào)H01L21/368GK103069554SQ20118003962
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者后藤修, 保原大介, 野元章裕, 村上洋介, 富谷茂隆, 小林典仁, 清水圭輔, 勝原真央, 大江貴裕, 川島紀(jì)之, 高橋由佳, 福田敏生, 石井由威 申請(qǐng)人:索尼公司