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JP6942588B2 - Organic semiconductor manufacturing method and light irradiation equipment - Google Patents
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Description

この発明は、有機半導体の製造技術に関するものであり、特に半導体素子として用いられる有機半導体の結晶性を向上させる技術に関する。 The present invention relates to a technique for manufacturing an organic semiconductor, and more particularly to a technique for improving the crystallinity of an organic semiconductor used as a semiconductor element.

例えば表示装置やタッチパネル装置、フレキシブルセンサ等を製造する目的で、ガラス基板やフレキシブルなシートやフィルムなどを含む樹脂基板等の基板の表面に薄膜トランジスタなどの薄膜半導体素子を形成するための技術が研究されている。特に近年では、その性能や生産技術の向上が著しく、また材料によっては印刷技術を利用したデバイス作成が可能であるとの観点から、このような薄膜半導体素子の材料として有機半導体が注目されている。さらに、性能向上のための微細化(例えば有機半導体パターンの線幅が20μm以下)が進んでいる。 For example, for the purpose of manufacturing display devices, touch panel devices, flexible sensors, etc., technologies for forming thin film semiconductor elements such as thin film transistors on the surface of substrates such as glass substrates and resin substrates including flexible sheets and films have been studied. ing. Particularly in recent years, organic semiconductors have been attracting attention as materials for such thin film semiconductor devices from the viewpoint that their performance and production technology have been remarkably improved and that it is possible to create devices using printing technology depending on the material. .. Further, miniaturization for improving performance (for example, the line width of an organic semiconductor pattern is 20 μm or less) is progressing.

無機半導体材料と同様に、有機半導体材料においてもその結晶性が素子性能に影響を及ぼすことが知られている。例えばキャリアの移動度については、単結晶の有機半導体材料において高い値を示し、結晶性の悪化に伴ってキャリア移動度も低下する。このため、性能の良好な半導体素子を製造するためには、有機半導体材料の結晶性を良好なものとする必要がある。理想的には、1つの半導体素子が単結晶の有機半導体で構成されていることが好ましい。 It is known that the crystallinity of an organic semiconductor material affects the device performance as well as the inorganic semiconductor material. For example, the carrier mobility shows a high value in a single crystal organic semiconductor material, and the carrier mobility decreases as the crystallinity deteriorates. Therefore, in order to manufacture a semiconductor device having good performance, it is necessary to improve the crystallinity of the organic semiconductor material. Ideally, one semiconductor device is preferably composed of a single crystal organic semiconductor.

例えば、特許文献1に記載の技術は、大面積の有機半導体単結晶を製造するための技術である。この技術は、基板に幅の狭い種結晶部と幅が連続的に広がる結晶成長部とを有する凹パターンを形成し、種結晶部から結晶成長部に向けて、有機半導体材料を含む液体の供給と乾燥とを順次進行させることで、大面積の単結晶を得ようとするものである。 For example, the technique described in Patent Document 1 is a technique for producing a large-area organic semiconductor single crystal. In this technique, a concave pattern having a narrow seed crystal portion and a crystal growth portion having a continuously widening width is formed on a substrate, and a liquid containing an organic semiconductor material is supplied from the seed crystal portion to the crystal growth portion. By sequentially proceeding with and drying, a single crystal having a large area is to be obtained.

また、特許文献2の技術は、基板上に形成された有機半導体材料を含む液膜にレーザ光を照射して結晶化させるものであり、薄膜の結晶性を改善するために、液膜に対しレーザ光が一の走査方向に沿って走査される。なお、特許文献2の技術においては、レーザ光照射は液膜に適度な熱量を与えて乾燥させ結晶化させることを目的として行われており、有機半導体の単結晶化は必須の目的とされていない。 Further, the technique of Patent Document 2 is to irradiate a liquid film containing an organic semiconductor material formed on a substrate with laser light to crystallize it, and in order to improve the crystallinity of the thin film, the liquid film is subjected to. The laser beam is scanned along one scanning direction. In the technique of Patent Document 2, laser light irradiation is performed for the purpose of giving an appropriate amount of heat to the liquid film to dry and crystallize it, and single crystallization of an organic semiconductor is an indispensable purpose. No.

特開2014−216568号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-216568 特開2014−179371号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-179371

上記従来技術は、比較的面積の大きい有機半導体薄膜を製造するものである。一方、例えばディスプレイ装置等の製造においては、1枚の基板に微細な半導体素子が大量に作り込まれる。このような半導体素子のそれぞれにおいて良好な結晶性を得るという目的には、上記従来技術は適していない。特許文献2には、必要な領域のみに選択的に液膜を形成することや光を照射すること等について言及があるが、具体的な製造方法については記載されていない。このように、基板に多数の半導体素子が作り込まれる場合において、個々の有機半導体を優れた結晶性で製造することのできる技術はこれまで確立されるに至っていない。また、フレキシブルなフィルムに形成された有機半導体素子は搬送や製造途中のプロセスなどでフィルムの伸縮などが発生し、有機半導体のパターンが設計データと比べて位置ずれを生じ、正確なレーザ照射が難しくなっている。 The above-mentioned conventional technique manufactures an organic semiconductor thin film having a relatively large area. On the other hand, for example, in the manufacture of display devices and the like, a large number of fine semiconductor elements are manufactured on one substrate. The above-mentioned prior art is not suitable for the purpose of obtaining good crystallinity in each of such semiconductor elements. Patent Document 2 mentions selectively forming a liquid film only in a necessary region, irradiating light, and the like, but does not describe a specific manufacturing method. As described above, when a large number of semiconductor elements are embedded in a substrate, a technique capable of producing individual organic semiconductors with excellent crystallinity has not been established so far. In addition, the organic semiconductor element formed on the flexible film causes expansion and contraction of the film during transportation and manufacturing processes, and the organic semiconductor pattern shifts from the design data, making accurate laser irradiation difficult. It has become.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、半導体素子を構成する有機半導体を結晶性の良好な結晶として基板に形成することのできる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of forming an organic semiconductor constituting a semiconductor element on a substrate as a crystal having good crystallinity.

この発明に係る有機半導体の製造方法の一の態様は、上記目的を達成するため、基板に、有機半導体の材料を含む液体によるパターンを形成する工程と、塗工された前記液体に光ビームを照射して前記有機半導体を結晶化させる工程とを備える。ここで、前記光ビームの照射は、前記光ビームの断続的な出射と出射される前記光ビームの前記基板への入射位置の制御とを実行することで、前記基板のうち前記パターンに応じた照射データにより特定される照射対象領域に選択的に前記光ビームを照射可能な照射装置により実行される。 One aspect of the method for producing an organic semiconductor according to the present invention is a step of forming a pattern of a liquid containing an organic semiconductor material on a substrate and applying a light beam to the coated liquid in order to achieve the above object. It includes a step of irradiating and crystallizing the organic semiconductor. Here, the irradiation of the light beam corresponds to the pattern of the substrate by executing intermittent emission of the light beam and control of the incident position of the emitted light beam on the substrate. This is executed by an irradiation device capable of selectively irradiating the irradiation target area specified by the irradiation data with the light beam.

そして、前記照射装置は、連続した一の前記パターンについて、当該パターンのうち周縁部を含む一部領域である一次照射領域を前記照射対象領域として、前記光ビームを照射する第1工程を実行した後に、当該パターンのうち前記光ビームの照射を受けた照射済み領域と未照射領域との境界を含むまたは該境界に隣接する二次照射領域を前記照射対象領域として前記光ビームを照射する第2工程を、少なくとも1回実行することにより、当該パターンの全体を結晶化させる。 Then, the irradiation device executes the first step of irradiating the light beam with respect to the continuous pattern, with the primary irradiation region, which is a partial region including the peripheral portion of the pattern, as the irradiation target region. Later, in the pattern, the light beam is irradiated with the secondary irradiation area including the boundary between the irradiated area irradiated with the light beam and the unirradiated area or adjacent to the boundary as the irradiation target area. The entire pattern is crystallized by performing the step at least once.

このように構成された発明では、有機半導体材料を含む液体で形成されたパターンのうち周縁部を含む一部領域である一次照射領域に最初に光ビームが照射される。これによりパターンの一部に有機半導体の微小な結晶が生じる(第1工程)。次いで、既に光ビームの照射を受けた照射済み領域と、光ビームの照射を受けていない未照射領域との境界を含む、または該境界に隣接する二次照射領域に対し、光ビームが照射される(第2工程)。 In the invention configured as described above, the light beam is first irradiated to the primary irradiation region, which is a partial region including the peripheral portion of the pattern formed of the liquid containing the organic semiconductor material. As a result, minute crystals of the organic semiconductor are formed in a part of the pattern (first step). Next, the light beam is applied to the secondary irradiation area including the boundary between the irradiated area that has already been irradiated with the light beam and the unirradiated area that has not been irradiated with the light beam, or the secondary irradiation area adjacent to the boundary. (Second step).

このとき、既に光ビームが照射され結晶化した有機半導体の結晶を核として結晶化が進行することにより、大きな結晶粒を得ることができる。こうしてパターン全体に順次光ビームを照射して結晶化を進行させることで、パターン全体にわたって大きな結晶を基板上で成長させることができる。すなわち、本発明によれば、基板上で結晶性の良好な結晶として有機半導体を製造することができる。 At this time, large crystal grains can be obtained by proceeding with crystallization around the crystal of the organic semiconductor that has already been irradiated with the light beam and crystallized. By sequentially irradiating the entire pattern with a light beam to promote crystallization, large crystals can be grown on the substrate over the entire pattern. That is, according to the present invention, an organic semiconductor can be produced as a crystal having good crystallinity on a substrate.

また、この発明に係る光照射装置の一の態様は、上記目的を達成するため、有機半導体の材料を含む液体によるパターンが形成された基板を保持する基板保持部と、光ビームの断続的な出射および出射される前記光ビームの前記基板への入射位置の調整を実行する光照射部と、前記パターンに応じた照射データに基づき前記光照射部を制御して、前記基板のうち前記照射データにより特定される照射対象領域に選択的に前記光ビームを照射させる制御部とを備えている。そして、連続した一の前記パターンについて、当該パターンのうち周縁部を含む一部領域である一次照射領域を前記照射対象領域として前記光ビームを照射した後に、当該パターンのうち前記光ビームの照射を受けた照射済み領域と未照射領域との境界を含むまたは該境界に隣接する二次照射領域を前記照射対象領域とする前記光ビームの照射を少なくとも1回実行することにより、当該パターンの全体を結晶化させる。 Further, in one aspect of the light irradiation device according to the present invention, in order to achieve the above object, a substrate holding portion for holding a substrate on which a pattern formed by a liquid containing an organic semiconductor material is formed, and an intermittent light beam. The irradiation data of the substrate is controlled by controlling the light irradiation unit that executes the adjustment of the incident position of the emitted and emitted light beams on the substrate and the light irradiation unit based on the irradiation data according to the pattern. It is provided with a control unit that selectively irradiates the light beam to the irradiation target region specified by. Then, for one continuous pattern, after irradiating the light beam with the primary irradiation region, which is a partial region including the peripheral portion of the pattern, as the irradiation target region, the irradiation of the light beam of the pattern is performed. By executing the irradiation of the light beam including the boundary between the irradiated area and the unirradiated area or having the secondary irradiation area adjacent to the boundary as the irradiation target area at least once, the entire pattern is covered. Crystallize.

このように構成された発明は、上記した有機半導体の製造方法を実施するのに好適な構成を備えている。すなわち、有機半導体の結晶化プロセスを本発明に係る光照射装置を用いて行うことにより、基板上で結晶性の良好な結晶として有機半導体を製造することができる。 The invention configured in this way has a configuration suitable for carrying out the above-mentioned method for producing an organic semiconductor. That is, by performing the crystallization process of the organic semiconductor using the light irradiation apparatus according to the present invention, the organic semiconductor can be produced as crystals having good crystallinity on the substrate.

上記のように、本発明によれば、有機半導体材料を含む液体で形成されたパターンのうち周縁部を含む一部領域に最初に光を照射して結晶化を開始させ、照射済み領域と未照射領域との境界を含む、またはこれに隣接する領域に順次光を照射して結晶化を進行させるので、基板上に結晶性の良好な有機半導体を製造することができる。 As described above, according to the present invention, a part of the pattern formed by the liquid containing the organic semiconductor material, including the peripheral portion, is first irradiated with light to start crystallization, and the irradiated region and the non-irradiated region are not. Since the region including the boundary with the irradiation region or the region adjacent to the irradiation region is sequentially irradiated with light to proceed with crystallization, an organic semiconductor having good crystallinity can be produced on the substrate.

本発明に係る有機半導体の製造方法を適用可能な半導体素子の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the semiconductor element which can apply the manufacturing method of the organic semiconductor which concerns on this invention. この半導体素子の製造プロセスを例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the manufacturing process of this semiconductor element. 有機半導体層の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of an organic semiconductor layer. 基板に複数の半導体素子が設けられる例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example which a plurality of semiconductor elements are provided on a substrate. 本発明に係る光照射装置の一実施形態の主要構成を示す図である。It is a figure which shows the main structure of one Embodiment of the light irradiation apparatus which concerns on this invention. この光照射装置における光照射制御の態様を示す図である。It is a figure which shows the mode of the light irradiation control in this light irradiation apparatus. 基板上における有機半導体のパターンと画素との関係を例示する図である。It is a figure which illustrates the relationship between the pattern of an organic semiconductor and a pixel on a substrate. 光照射処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the light irradiation process. 基板に照射される光の照射パターンとその変遷を示す第1の図である。It is the first figure which shows the irradiation pattern of the light which irradiates a substrate, and its transition. 基板に照射される光の照射パターンとその変遷を示す第2の図である。It is a 2nd figure which shows the irradiation pattern of the light which irradiates a substrate, and its transition. 基板に照射される光の照射パターンとその変遷を示す第3の図である。It is a 3rd figure which shows the irradiation pattern of the light which irradiates a substrate, and its transition. 基板に照射される光の照射パターンとその変遷を示す第4の図である。It is a 4th figure which shows the irradiation pattern of the light which irradiates a substrate, and its transition.

図1は本発明に係る有機半導体の製造方法を適用可能な半導体素子の構成例を示す図である。また、図2はこの半導体素子の製造プロセスを例示するフローチャートである。後に詳しく説明するように、本発明の有機半導体の製造方法は、例えば図1に例示する有機薄膜トランジスタを製造する製造プロセスの一部として実施可能である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor element to which the method for producing an organic semiconductor according to the present invention can be applied. Further, FIG. 2 is a flowchart illustrating the manufacturing process of this semiconductor element. As will be described in detail later, the method for manufacturing an organic semiconductor of the present invention can be carried out, for example, as part of a manufacturing process for manufacturing an organic thin film transistor illustrated in FIG.

有機薄膜トランジスタTRは、例えば以下のようにして製造することが可能である。予め洗浄された(ステップS101)基板SBの表面に対し、図1(a)に示すように、ソース電極Esおよびドレイン電極Edが基板SB上で互いに離隔して形成される(ステップS102)。基板SBとしては、例えば、シリコンのような無機半導体基板、ガラス基板のほか、フレキシブルなシートやフィルムなどを含む樹脂基板や紙などの遷移を含むシート状の基板なども使用可能である。また、金属板等の導電性を有する平板の表面に絶縁層が形成された基板であってもよい。 The organic thin film transistor TR can be manufactured, for example, as follows. As shown in FIG. 1A, the source electrode Es and the drain electrode Ed are formed on the surface of the pre-cleaned (step S101) substrate SB so as to be separated from each other (step S102). As the substrate SB, for example, an inorganic semiconductor substrate such as silicon, a glass substrate, a resin substrate containing a flexible sheet or film, a sheet-shaped substrate containing transitions such as paper, or the like can be used. Further, the substrate may be a substrate in which an insulating layer is formed on the surface of a conductive flat plate such as a metal plate.

ソース電極Esおよびドレイン電極Edの形成方法は任意である。例えば、電極材料である金属を真空蒸着、スパッタリング成膜、めっき等で基板SBに積層する方法を用いることができる。また、予め基板SBの表面全体に形成された金属膜をエッチングにより部分的に除去する方法によってもよい。また例えば、電極材料を含む液体の層を塗布または印刷により基板SBに形成し、これを乾燥硬化させる方法であってもよい。 The method of forming the source electrode Es and the drain electrode Ed is arbitrary. For example, a method of laminating a metal as an electrode material on a substrate SB by vacuum vapor deposition, sputtering film formation, plating, or the like can be used. Further, a method of partially removing the metal film previously formed on the entire surface of the substrate SB by etching may be used. Further, for example, a method may be used in which a liquid layer containing an electrode material is formed on the substrate SB by coating or printing, and the liquid layer is dried and cured.

次に、図1(b)に示すように、これらの電極Es,Edの表面を覆うように有機半導体の層OSが成膜される(ステップS103)。有機半導体層OSの成膜方法としても種々の方法を適用可能であるが、本発明では、有機半導体材料を含む液体を、有機半導体層が形成されるべき基板SBの領域に部分的に塗工し、これを光照射により結晶化させる方法が用いられる。その具体的な処理内容については後述する。 Next, as shown in FIG. 1B, a layer OS of an organic semiconductor is formed so as to cover the surfaces of these electrodes Es and Ed (step S103). Various methods can be applied as a method for forming the organic semiconductor layer OS, but in the present invention, the liquid containing the organic semiconductor material is partially coated on the region of the substrate SB on which the organic semiconductor layer should be formed. Then, a method of crystallizing this by light irradiation is used. The specific processing content will be described later.

次に、図1(c)に示すように、有機半導体層OSの表面を覆うゲート絶縁膜ISが形成される(ステップS104)。ゲート絶縁膜ISについては、例えば絶縁体材料を含む液体を有機半導体層OSの表面に塗布しこれを乾燥硬化させることにより形成することができる。また例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition;化学的気相成長法)により、金属酸化物等の絶縁性を有する皮膜を形成する方法によってもよい。 Next, as shown in FIG. 1C, a gate insulating film IS covering the surface of the organic semiconductor layer OS is formed (step S104). The gate insulating film IS can be formed, for example, by applying a liquid containing an insulator material to the surface of the organic semiconductor layer OS and drying and curing the liquid. Further, for example, a method of forming an insulating film such as a metal oxide by CVD (Chemical Vapor Deposition) may be used.

次に、図1(d)に示すように、ゲート絶縁膜ISの表面にゲート電極Egが形成される(ステップS105)。ゲート電極Egについてはソース電極Es等と同様の方法で形成することができるが、ステップS102とステップS105との間で製造方法は異なっていてもよい。 Next, as shown in FIG. 1D, a gate electrode Eg is formed on the surface of the gate insulating film IS (step S105). The gate electrode Eg can be formed by the same method as the source electrode Es and the like, but the manufacturing method may be different between step S102 and step S105.

このようにして、ソース電極Esとドレイン電極Edとの間に有機半導体によるチャネルChが形成され、ゲート絶縁膜ISを介してチャネルChに対向するゲート電極Egが設けられた有機薄膜トランジスタTRが形成される。こうして形成された有機薄膜トランジスタTRに、さらなる配線の接続や封止処理など適宜の後処理が実行されることにより(ステップS106)、半導体素子としての有機薄膜トランジスタTRが完成する。 In this way, a channel Ch made of an organic semiconductor is formed between the source electrode Es and the drain electrode Ed, and an organic thin film transistor TR provided with a gate electrode Eg facing the channel Ch via the gate insulating film IS is formed. NS. The organic thin film transistor TR formed in this way is subjected to appropriate post-processing such as further wiring connection and sealing processing (step S106) to complete the organic thin film transistor TR as a semiconductor element.

使用される有機半導体材料は特に限定されず、実用化されている種々の材料を適用可能である。特に、光照射による加熱または光化学反応により結晶化し硬化する性質を有するものが好適である。 The organic semiconductor material used is not particularly limited, and various materials that have been put into practical use can be applied. In particular, those having the property of crystallizing and curing by heating by light irradiation or a photochemical reaction are preferable.

なお、ここでは基板SB上に形成される半導体素子は単一の有機薄膜トランジスタTRであるが、実際には1つの基板SB上に多数の半導体素子が形成される。例えば有機EL表示装置や液晶表示装置等では、スイッチング素子として1枚の基板に数百万個の薄膜トランジスタが形成される。この場合、例えばゲート絶縁膜ISについては複数の素子間で連続したものであってもよい。 Here, the semiconductor element formed on the substrate SB is a single organic thin film transistor TR, but in reality, a large number of semiconductor elements are formed on one substrate SB. For example, in an organic EL display device, a liquid crystal display device, or the like, millions of thin film transistors are formed on one substrate as a switching element. In this case, for example, the gate insulating film IS may be continuous between a plurality of elements.

図3は有機半導体層の製造方法を示すフローチャートである。より具体的には、図3(a)は、図2のステップS103の処理内容をより詳しく記述したフローチャートであり、図3(b)はその処理過程における素子の状態を模式的に示す図である。ソース電極Esおよびドレイン電極Edが形成された基板SBに有機半導体層OSを形成するのに際して、電極表面に自己組織化単分子膜(Self-Assembled Monolayer;SAM)を形成するためのウェット処理が実行される(ステップS201)。これは、電極表面を改質し有機半導体層OSとの界面における電気抵抗を低減するための処理である。このようなSAM処理については種々の公知技術があり、それらから適宜選択して利用可能であるのでここでは説明を省略する。 FIG. 3 is a flowchart showing a method for manufacturing an organic semiconductor layer. More specifically, FIG. 3A is a flowchart describing the processing contents of step S103 of FIG. 2 in more detail, and FIG. 3B is a diagram schematically showing the state of the element in the processing process. be. When the organic semiconductor layer OS is formed on the substrate SB on which the source electrode Es and the drain electrode Ed are formed, a wet treatment for forming a self-assembled monolayer (SAM) is executed on the electrode surface. (Step S201). This is a process for modifying the electrode surface to reduce the electrical resistance at the interface with the organic semiconductor layer OS. There are various known techniques for such SAM processing, and they can be appropriately selected and used, and thus the description thereof will be omitted here.

次に、電極Es,Edを覆うように、有機半導体材料を含む液体を基板SBの表面に部分的に付着させることにより、有機半導体材料のパターンが形成される(ステップS202)。このパターンは形成すべき半導体素子の形状に応じたものである。パターンの形成方法としては種々のものが採用可能である。例えば、図3(b)上段および中段に示すように、有機半導体材料のパターンPTを担持するブランケットBLを基板SBに押し当てることにより、パターンPTをブランケットBLから基板SBに転写することができる。 Next, a pattern of the organic semiconductor material is formed by partially adhering the liquid containing the organic semiconductor material to the surface of the substrate SB so as to cover the electrodes Es and Ed (step S202). This pattern corresponds to the shape of the semiconductor element to be formed. Various methods can be adopted as the pattern forming method. For example, as shown in the upper and middle stages of FIG. 3B, the pattern PT can be transferred from the blanket BL to the substrate SB by pressing the blanket BL supporting the pattern PT of the organic semiconductor material against the substrate SB.

ブランケットBLにパターンPTを担持させる方法としては、凸版、凹版または平版を用いた印刷技術を利用することが可能である。また、凸版または平版から直接基板SBへパターンPTが転写されてもよい。この他、シルクスクリーン印刷、インクジェット印刷等の種々の方法を用いて基板SBにパターンPTを形成することが可能である。 As a method of supporting the pattern PT on the blanket BL, it is possible to use a printing technique using a letterpress, intaglio or lithographic plate. Further, the pattern PT may be transferred directly from the letterpress or lithographic plate to the substrate SB. In addition, the pattern PT can be formed on the substrate SB by using various methods such as silk screen printing and inkjet printing.

基板SBにパターンPTが形成された時点では、パターンPTは液状である。これに材料に応じた適宜の波長の光を照射することで、液中の有機半導体材料が結晶化し溶媒が揮発して、有機半導体層OSが形成される(ステップS203)。このとき、有機半導体層OSの結晶性を良好なものとし、理想的には有機半導体層OS全体を単結晶とするために、図3(b)下段に示すように、光ビームLがパターンPTの一端部から他端部へ向けて走査される。これにより、パターンPTの一端部から他端部側へ向けて結晶成長が進行する。すなわち、光ビームLの走査により、パターンPTのうち結晶化した結晶化領域Rcが液状を維持している液状領域Rlに向けて成長し、最終的にパターンPTの全体が結晶化する。 When the pattern PT is formed on the substrate SB, the pattern PT is in a liquid state. By irradiating this with light having an appropriate wavelength according to the material, the organic semiconductor material in the liquid is crystallized and the solvent is volatilized to form the organic semiconductor layer OS (step S203). At this time, in order to improve the crystallinity of the organic semiconductor layer OS and ideally make the entire organic semiconductor layer OS a single crystal, as shown in the lower part of FIG. 3B, the light beam L has a pattern PT. Is scanned from one end to the other end of the. As a result, crystal growth proceeds from one end to the other end of the pattern PT. That is, by scanning the light beam L, the crystallized crystallized region Rc of the pattern PT grows toward the liquid region Rl that remains liquid, and finally the entire pattern PT crystallizes.

基板SBにおいて形成される半導体素子が単一であれば、図3(b)下段に示したように、パターンPTに対し光ビームLを結晶成長速度に応じた速度で走査することで単結晶化を図ることが可能である。しかしながら、前記したように、実際のデバイスにおいては1枚の基板に多数の半導体素子が設けられる。そのため、このような長時間を要する処理は現実的とは言えない。 If a single semiconductor element is formed on the substrate SB, as shown in the lower part of FIG. 3B, the light beam L is scanned against the pattern PT at a speed corresponding to the crystal growth rate to form a single crystal. It is possible to plan. However, as described above, in an actual device, a large number of semiconductor elements are provided on one substrate. Therefore, such a process that requires a long time is not realistic.

図4は基板に複数の半導体素子が設けられる例を示す模式図である。より具体的には、図4(a)は基板上に複数のトランジスタが配置された例を示す図であり、図4(b)は個々のトランジスタの形状を示す斜視図である。なお、図4においては、有機半導体層OSの製造工程を説明するために、有機薄膜トランジスタTRの完成品ではなく、電極Es,Edに有機半導体層OSが積層された時点でのトランジスタTRの外形を示している。したがって、図4(a)および図4(b)におけるA−A線を切断線とする断面図は、図1(b)に対応するものとなる。 FIG. 4 is a schematic view showing an example in which a plurality of semiconductor elements are provided on the substrate. More specifically, FIG. 4A is a diagram showing an example in which a plurality of transistors are arranged on a substrate, and FIG. 4B is a perspective view showing the shape of each transistor. In FIG. 4, in order to explain the manufacturing process of the organic semiconductor layer OS, the outer shape of the transistor TR at the time when the organic semiconductor layer OS is laminated on the electrodes Es and Ed is shown instead of the finished product of the organic thin film transistor TR. Shown. Therefore, the cross-sectional views taken along the line AA in FIGS. 4 (a) and 4 (b) correspond to FIG. 1 (b).

例えば有機ELディスプレイや液晶ディスプレイなどの表示装置においては、図4(a)に示すように、1枚の基板SBに多数のトランジスタTRがマトリクス配置される。ここでは同一形状で同一方向を向くトランジスタTRが等ピッチで配列されているが、実際のデバイスではこれに限定されず、大きさ、形状、配列方向等が異なる素子が混在する場合があり得る。以下に示す光照射装置を用いた有機半導体の製造方法は、種々の素子形状に応じた改変が容易であり、このように同一でない素子が混在するケースにも対応可能なものである。 For example, in a display device such as an organic EL display or a liquid crystal display, as shown in FIG. 4A, a large number of transistors TR are arranged in a matrix on one substrate SB. Here, transistors TR having the same shape and facing the same direction are arranged at equal pitches, but the actual device is not limited to this, and elements having different sizes, shapes, arrangement directions, and the like may coexist. The method for manufacturing an organic semiconductor using the light irradiation device shown below can be easily modified according to various element shapes, and can cope with such a case where elements that are not the same are mixed.

図5は本発明に係る光照射装置の一実施形態の主要構成を示す図である。この光照射装置1は、上記のように有機半導体材料を含む液体によりパターンPTが形成された基板SBに対し光ビームの照射を行うことで、有機半導体を結晶化させる装置である。光照射装置1は、光源部11と、光変調部13と、投影光学系15と、ステージ17と、これらの動作を制御する制御部20とを備えている。図5においては、水平面をXY平面とし、鉛直上向き方向をZ方向とする。また、Z軸周りの回転方向をθ方向とする。 FIG. 5 is a diagram showing a main configuration of an embodiment of the light irradiation device according to the present invention. The light irradiation device 1 is a device that crystallizes an organic semiconductor by irradiating a substrate SB on which a pattern PT is formed with a liquid containing an organic semiconductor material as described above with a light beam. The light irradiation device 1 includes a light source unit 11, a light modulation unit 13, a projection optical system 15, a stage 17, and a control unit 20 that controls their operations. In FIG. 5, the horizontal plane is the XY plane, and the vertically upward direction is the Z direction. Further, the rotation direction around the Z axis is the θ direction.

光源部11は、例えば半導体レーザ、ガスレーザ等のレーザ光源を有しており、光変調部13に対してレーザ光L1を出射する。有機半導体材料が熱により結晶化するものである場合、レーザ光L1の波長は赤外帯域のものが使用される。また、有機半導体材料が紫外線により結晶化するものである場合、レーザ光L1の波長は紫外帯域のものが使用される。なお、光源はレーザ光源に限定されず、例えばランプ光源であってもよい。光源部11は制御部20の光源制御部21により制御されており、光源制御部21からの制御指令に応じて断続的にレーザ光L1を出射する。 The light source unit 11 has a laser light source such as a semiconductor laser or a gas laser, and emits the laser light L1 to the light modulation unit 13. When the organic semiconductor material is crystallized by heat, the wavelength of the laser beam L1 is in the infrared band. When the organic semiconductor material is crystallized by ultraviolet rays, the wavelength of the laser beam L1 is in the ultraviolet band. The light source is not limited to the laser light source, and may be, for example, a lamp light source. The light source unit 11 is controlled by the light source control unit 21 of the control unit 20, and intermittently emits the laser beam L1 in response to a control command from the light source control unit 21.

光変調器13は、光源部11から入射したレーザ光L1を変調して変調光L3を出力する。より具体的には、レーザ光L1を適宜の光変調デバイスにより変調することで、光変調器13からの光出力のオンオフを行うとともにその出射方向を変化させる。光変調デバイスとしては、公知の各種技術、すなわち例えばガルバノミラーを用いたもの、デジタル・マイクロミラー・デバイス(Digital Micromirror Device)のようなMEMS(Micro
Mechanical Electro Systems)デバイス、グレーティング・ライト・バルブ(Grating
Light Valve;GLV(登録商標))デバイスなどの光の出射方向を制御するもののほか、例えば非線形光学結晶を用いて1ビームから複数のビームを発生させるもの等を適用可能である。これらが適宜組み合わされてもよい。光変調器13からの光出力のオンオフおよびその出射方向は、制御部20の変調制御部23によって制御されている。光変調器13から出力される変調光L3は投影光学系15に入射する。
The light modulator 13 modulates the laser light L1 incident from the light source unit 11 and outputs the modulated light L3. More specifically, by modulating the laser light L1 with an appropriate light modulation device, the light output from the light modulator 13 is turned on and off and the emission direction thereof is changed. As the optical modulation device, various known technologies, that is, those using a galvanometer mirror, for example, and a MEMS (Micro) such as a digital micromirror device (Digital Micromirror Device).
Mechanical Electro Systems device, grating light valve (Grating)
In addition to a light valve (registered trademark) device that controls the light emission direction, for example, a device that generates a plurality of beams from one beam using a nonlinear optical crystal can be applied. These may be combined appropriately. The on / off of the optical output from the light modulator 13 and the emission direction thereof are controlled by the modulation control unit 23 of the control unit 20. The modulated light L3 output from the light modulator 13 is incident on the projection optical system 15.

投影光学系15はレンズ等の幾つかの光学素子を含んでおり、光変調器13から入射される変調光L3を収束させて、下方のステージ17に載置された基板SBに向けて光ビームL5として落射する。投影光学系15は図示しない焦点調整機構を有しており、制御部20に設けられた焦点調整部25が焦点調整機構を駆動することにより、光ビームL5は基板SBの表面(上面)に収束する。 The projection optical system 15 includes several optical elements such as a lens, converges the modulated light L3 incident from the light modulator 13, and directs an optical beam toward a substrate SB mounted on a lower stage 17. Fire as L5. The projection optical system 15 has a focus adjustment mechanism (not shown), and the light beam L5 converges on the surface (upper surface) of the substrate SB when the focus adjustment unit 25 provided in the control unit 20 drives the focus adjustment mechanism. do.

ステージ17は、その上面が基板SBの平面サイズよりも大きい平面となっており、該平面に載置された基板SBを保持する。ステージ17にはヒータ171が内蔵され、ヒータ171は制御部20のヒータ制御部271により制御される。ヒータ制御部271からの制御により、ステージ17の上面が所定の温度に昇温されている。これにより、ステージ17に載置された基板SBが加熱される。 The upper surface of the stage 17 is a plane larger than the plane size of the substrate SB, and holds the substrate SB placed on the plane. A heater 171 is built in the stage 17, and the heater 171 is controlled by the heater control unit 271 of the control unit 20. The upper surface of the stage 17 is raised to a predetermined temperature by the control from the heater control unit 271. As a result, the substrate SB placed on the stage 17 is heated.

ステージ17はステージ移動機構172によって支持されている。ステージ移動機構172は、制御部20のステージ制御部272により制御されており、ステージ制御部272からの制御指令に応じて、ステージ17をXYθ方向に移動させる。 The stage 17 is supported by the stage moving mechanism 172. The stage moving mechanism 172 is controlled by the stage control unit 272 of the control unit 20, and moves the stage 17 in the XYθ direction in response to a control command from the stage control unit 272.

光変調部13によるXY方向への光ビームの位置調整と、ステージ移動機構172によるステージ17のXYθ方向への移動との組み合わせにより、ステージ17上の基板SB上の任意の位置に光ビームL5を入射させることができる。 By combining the position adjustment of the light beam in the XY direction by the optical modulation unit 13 and the movement of the stage 17 in the XYθ direction by the stage moving mechanism 172, the light beam L5 is placed at an arbitrary position on the substrate SB on the stage 17. It can be incident.

なお、制御部20において、光源制御部21、変調制御部23、焦点調整部25、ヒータ制御部271およびステージ制御部272等の各機能ブロックは、それぞれ専用のハードウェアによって実現されてもよいが、演算プロセッサを備える汎用の中央処理装置(Central Processing Unit;CPU)が予め用意されたプログラムを実行することでソフトウェア的に実現されてもよい。 In the control unit 20, each functional block such as the light source control unit 21, the modulation control unit 23, the focus adjustment unit 25, the heater control unit 271 and the stage control unit 272 may be realized by dedicated hardware. , A general-purpose central processing unit (CPU) including an arithmetic processor may be realized by software by executing a program prepared in advance.

制御部20にはさらに、光源制御部21、変調制御部23およびステージ制御部272により参照される照射データを記憶するメモリ28が設けられている。後述するように、光照射装置1は、基板SBに形成されたパターンPTおよびその周囲に選択的に光ビームを照射する。光ビームを基板SBのどの位置にどのタイミングで入射させるかを表す情報を記述したのが照射データであり、装置各部が照射データに基づき光ビーム出射のオンオフおよびその入射位置を調整することで、パターンPTおよびその周囲への選択的な光照射が実現される。 The control unit 20 is further provided with a memory 28 for storing irradiation data referred to by the light source control unit 21, the modulation control unit 23, and the stage control unit 272. As will be described later, the light irradiation device 1 selectively irradiates the pattern PT formed on the substrate SB and its surroundings with a light beam. The irradiation data describes information indicating when the light beam is incident on the substrate SB at what position, and each part of the device adjusts the on / off of the light beam emission and the incident position based on the irradiation data. Selective light irradiation to the pattern PT and its surroundings is realized.

これを可能とするために、照射データは基板SBに形成される有機半導体のパターンPTの位置および形状を表す情報に基づいて定められる。これらの情報については、半導体素子の設計時点で特定されているので、その設計データから把握することが可能である。以下、この光照射装置1におけるパターンPTへの光照射の態様について説明するが、言い換えれば、このような態様で光照射が実現されるように、照射データを作成しておけばよい。なお、照射データと基板SBの有機半導体のパターンPTの位置とを関連付けてパターンPTに適切に光照射を行うために、基板SBにアライメントマークを形成しておき、カメラ等でアライメントマークを読み取って光照射の基準位置と基板の基準位置との相対位置を調整するようにしてもよい。 To make this possible, the irradiation data is determined based on the information representing the position and shape of the pattern PT of the organic semiconductor formed on the substrate SB. Since this information is specified at the time of designing the semiconductor element, it can be grasped from the design data. Hereinafter, the mode of light irradiation of the pattern PT in the light irradiation device 1 will be described. In other words, irradiation data may be created so that light irradiation can be realized in such a mode. In order to associate the irradiation data with the position of the pattern PT of the organic semiconductor on the substrate SB and appropriately irradiate the pattern PT with light, an alignment mark is formed on the substrate SB, and the alignment mark is read by a camera or the like. The relative position between the reference position of light irradiation and the reference position of the substrate may be adjusted.

図6はこの光照射装置における光照射制御の態様を示す図である。図6に示すように、ステージ17に載置された基板SBの各位置に対して、X方向およびY方向に二次元マトリクス配置された多数の微小な画素が割り当てられる。光照射装置1は、この画素単位で光ビームL5のオンオフおよびその入射位置調整を行うことが可能である。例えば、光変調器13および投影光学系15により決定される光入射位置を基板SB上でX方向およびY方向に画素単位で順次移動させながら、当該画素が光を照射されるべき位置である場合のみ光源部11から光ビームL1を出射させる。 FIG. 6 is a diagram showing an aspect of light irradiation control in this light irradiation device. As shown in FIG. 6, a large number of minute pixels arranged in a two-dimensional matrix in the X direction and the Y direction are assigned to each position of the substrate SB mounted on the stage 17. The light irradiation device 1 can turn on / off the light beam L5 and adjust its incident position on a pixel-by-pixel basis. For example, when the light incident position determined by the light modulator 13 and the projection optical system 15 is sequentially moved on the substrate SB in the X direction and the Y direction in pixel units, and the pixel is the position to be irradiated with light. Only the light beam L1 is emitted from the light source unit 11.

この場合、光照射装置1は、基板SBに対し光照射すべき領域の形状に応じて断続的に光ビームL5を出射しながら、該光ビームL5で基板SBをX方向およびY方向に走査することになる。必要に応じこの動作を繰り返すことで、基板SBを光ビームL5で複数回走査することができる。すなわち、基板SB上の各画素は、光照射を受ける機会が複数回設けられることになる。 In this case, the light irradiation device 1 scans the substrate SB in the X direction and the Y direction with the light beam L5 while intermittently emitting the light beam L5 to the substrate SB according to the shape of the region to be irradiated with light. become. By repeating this operation as necessary, the substrate SB can be scanned a plurality of times with the light beam L5. That is, each pixel on the substrate SB is provided with a plurality of opportunities to be irradiated with light.

基板SBに割り当てられた全ての画素に対してどのタイミングで光ビームL5を入射させるかが、照射データによって表される。このような光照射制御としては、例えばフォトリソグラフィ技術に用いられる露光装置で実用化されている技術を利用することが可能である。 The irradiation data indicates at what timing the light beam L5 is incident on all the pixels assigned to the substrate SB. As such light irradiation control, for example, a technique practically used in an exposure apparatus used in a photolithography technique can be used.

図7は基板上における有機半導体のパターンと画素との関係を例示する図である。基板SB上に形成しようとする有機半導体層OSのパターンPTの位置と、基板SB上に割り付けられる画素の位置との関係が図7のように表されるケースを例として、本実施形態における光照射の処理内容およびその具体例について説明する。 FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the organic semiconductor pattern and the pixels on the substrate. As an example, the light in the present embodiment shows the relationship between the position of the pattern PT of the organic semiconductor layer OS to be formed on the substrate SB and the position of the pixels allocated on the substrate SB as shown in FIG. The details of the irradiation process and specific examples thereof will be described.

図8は光照射処理を示すフローチャートである。この処理は、制御部20が予めメモリ28に記録されたプログラムを実行して装置各部に所定の動作を行わせることにより実行される。なお、有機半導体材料を含む液体のパターンPTが形成された基板SBが予めステージ17に載置されており、また投影光学系15の焦点は基板SBの表面に合わせられているものとする。また、基板SB上の有機半導体のパターンPTと、照射データにより指定される光ビームの基板SBへの照射位置との相対位置は、アライメントマーク等を用いて調整されているものとする。 FIG. 8 is a flowchart showing the light irradiation process. This process is executed by the control unit 20 executing a program recorded in the memory 28 in advance to cause each unit of the device to perform a predetermined operation. It is assumed that the substrate SB on which the liquid pattern PT containing the organic semiconductor material is formed is placed on the stage 17 in advance, and the focus of the projection optical system 15 is aligned with the surface of the substrate SB. Further, it is assumed that the relative position between the pattern PT of the organic semiconductor on the substrate SB and the irradiation position of the light beam specified by the irradiation data on the substrate SB is adjusted by using an alignment mark or the like.

この光照射処理では、基板SB全体を光ビームが1回走査することにより、基板SBに配置される複数のパターンPTそれぞれに対して1回分の光照射の機会が生じる。そして、基板SBに対する光ビームの走査が複数回実行されることで、各パターンPTに対しそれぞれ複数回の光照射の機会が生じる。それらの機会のうち実際に投影光学系15から光ビームL5が出射されたときに、パターンPTに対する光照射がなされる。 In this light irradiation process, the light beam scans the entire substrate SB once, so that each of the plurality of pattern PTs arranged on the substrate SB has an opportunity of one light irradiation. Then, by scanning the light beam on the substrate SB a plurality of times, there is an opportunity for each pattern PT to be irradiated with light a plurality of times. Of these opportunities, when the light beam L5 is actually emitted from the projection optical system 15, the pattern PT is irradiated with light.

1回の走査において光を照射する画素と照射しない画素との配置を表す照射パターンは、走査回数に応じて順次変更される。後出の図9ないし図12では、基板SBに多数形成されるパターンPTのうち1つに対する照射パターンとその変遷とが示されるが、実際には基板SB全体に対応する照射パターンが用意される。各回の走査における照射パターンを表すデータが前記した照射データである。 The irradiation pattern representing the arrangement of the pixels that irradiate the light and the pixels that do not irradiate the light in one scan is sequentially changed according to the number of scans. In FIGS. 9 to 12 described later, an irradiation pattern for one of a large number of pattern PTs formed on the substrate SB and its transition are shown, but in reality, an irradiation pattern corresponding to the entire substrate SB is prepared. .. The data representing the irradiation pattern in each scan is the above-mentioned irradiation data.

光照射処理では、図8に示すように、処理における内部パラメータNが初期値1に設定される(ステップS301)。このパラメータNは、続いて実行される光ビームの走査が何回目の走査であるかを表すものである。続いて、第N回の光走査における照射パターンを表す照射データがメモリ28から読み出される(ステップS302)。パラメータNが1に設定されて実行される走査は第1回の光走査である。 In the light irradiation process, as shown in FIG. 8, the internal parameter N in the process is set to the initial value 1 (step S301). This parameter N represents the number of scans of the light beam that is subsequently executed. Subsequently, the irradiation data representing the irradiation pattern in the Nth optical scan is read from the memory 28 (step S302). The scan performed with the parameter N set to 1 is the first optical scan.

そして、読み出された照射データに基づき、光源部11、光変調部13およびステージ移動機構172が作動することで、光ビームL5による第1回の走査が行われる(ステップS303)。これにより、基板SBのうち照射パターンにより特定される領域に選択的に光ビームの照射が行われる。 Then, based on the read irradiation data, the light source unit 11, the optical modulation unit 13, and the stage moving mechanism 172 are operated to perform the first scanning by the light beam L5 (step S303). As a result, the light beam is selectively irradiated to the region of the substrate SB specified by the irradiation pattern.

次に、内部パラメータNと、当該基板SBに対応して予め定められた値Nmaxとが比較される(ステップS304)。この値Nmaxは、当該基板SBに形成されたパターンPTの全てについて必要な光照射を行うために必要な最大の走査回数に対応する。パラメータNがこの最大走査回数Nmaxに達していれば(ステップS304においてYES)、基板SBに形成された全てのパターンPTについて光照射が終了していることを意味している。したがってこのとき処理は終了される。 Next, the internal parameter N and the predetermined value Nmax corresponding to the substrate SB are compared (step S304). This value Nmax corresponds to the maximum number of scans required to perform the required light irradiation on all of the pattern PTs formed on the substrate SB. If the parameter N reaches this maximum number of scans Nmax (YES in step S304), it means that the light irradiation is completed for all the pattern PTs formed on the substrate SB. Therefore, the process is terminated at this time.

一方、パラメータNが最大走査回数Nmaxに達していなければ(ステップS304においてNO)、全体への光照射が終了していないパターンPTが残されていることを意味する。そこで、パラメータNの値を1つインクリメントして(ステップS305)、ステップS102に戻る。このようにして、必要に応じ第2回、第3回、…、の走査が、各回に対応して用意された照射パターンでそれぞれ実行される。各回の走査の開始時期は、一定の周期に則ったものであることが好ましい。必要回数の走査が終了すると、光照射処理は終了される。 On the other hand, if the parameter N does not reach the maximum number of scans Nmax (NO in step S304), it means that the pattern PT in which the light irradiation to the whole is not completed is left. Therefore, the value of the parameter N is incremented by one (step S305), and the process returns to step S102. In this way, the second, third, ..., Scannings are performed as necessary with the irradiation patterns prepared for each scan. It is preferable that the start time of each scan follows a fixed cycle. When the required number of scans is completed, the light irradiation process is completed.

図9ないし図12は、この処理において基板に照射される光の照射パターンおよびその変遷の例を示す図である。以下の説明においては、基板SBおよび基板上に形成された構造物の表面領域のうち光ビームの照射を既に受けた領域を「照射済み領域」と称し、図では比較的粗い斜線で示す。また、まだ照射を受けていない領域を「未照射領域」と称し、図では白地で表す。また、各回の走査において一括して光ビームの照射を受ける領域を「照射対象領域」と称し、図では比較的細かい斜線で示す。 9 to 12 are diagrams showing an example of an irradiation pattern of light irradiated to the substrate in this process and its transition. In the following description, of the surface regions of the substrate SB and the structure formed on the substrate, the regions that have already been irradiated with the light beam are referred to as “irradiated regions” and are shown by relatively coarse diagonal lines in the figure. In addition, the area that has not been irradiated yet is referred to as an "unirradiated area" and is represented by a white background in the figure. Further, the region that is collectively irradiated with the light beam in each scan is referred to as an “irradiation target region”, and is indicated by a relatively fine diagonal line in the figure.

図9は、基板SB上に割り付けられる画素の位置との関係が図7のように表されるケースにおける照射パターンを示す図である。第1回の走査における照射パターンが図(a)に示される。斜線を付して示すように、第1回の走査では、有機半導体のパターンPTの周縁部を含む一の画素について光照射が行われる。すなわち、この画素が占める領域R11が、第1回の走査における照射対象領域とされる。この領域R11を、以下では「一次照射領域」と称することとする。この例では、矩形パターンPTの周縁部の左上隅部を含む画素の位置が一次照射領域R11とされる。 FIG. 9 is a diagram showing an irradiation pattern in a case in which the relationship with the positions of pixels allocated on the substrate SB is represented as shown in FIG. 7. The irradiation pattern in the first scan is shown in FIG. As shown with diagonal lines, in the first scan, light irradiation is performed on one pixel including the peripheral portion of the pattern PT of the organic semiconductor. That is, the region R11 occupied by the pixels is set as the irradiation target region in the first scan. This region R11 will be referred to as a "primary irradiation region" below. In this example, the position of the pixel including the upper left corner of the peripheral edge of the rectangular pattern PT is defined as the primary irradiation region R11.

一次照射領域R11は、パターンPTのうちその周縁部を含む微小な一部領域である。この領域に最初に光ビームが照射されることで、パターンPTを形成する液体がこの領域において局所的に加熱され、有機半導体の結晶化が始まる。広い領域の複数箇所で結晶化が始まるのを回避するため、一次照射領域R11はできるだけ小さいことが好ましい。実現可能な最小サイズである1画素分の領域を一次照射領域R11とすることでこの要求が満たされる。 The primary irradiation region R11 is a minute partial region of the pattern PT including the peripheral portion thereof. When this region is first irradiated with a light beam, the liquid forming the pattern PT is locally heated in this region, and crystallization of the organic semiconductor begins. It is preferable that the primary irradiation region R11 is as small as possible in order to prevent crystallization from starting at a plurality of locations in a wide region. This requirement is satisfied by setting the region for one pixel, which is the smallest feasible size, as the primary irradiation region R11.

ヒータ172を内蔵するステージ17により基板SBが予熱されていれば、結晶化がより促進される。なお、予熱によって結晶化が開始されるのを防止するために、この予熱温度は有機半導体材料の結晶転移温度よりも低いことが望ましい。 If the substrate SB is preheated by the stage 17 incorporating the heater 172, crystallization is further promoted. In order to prevent crystallization from being started by preheating, it is desirable that this preheating temperature is lower than the crystal transition temperature of the organic semiconductor material.

照射領域が小さいため、このときの結晶は微小なものである。言い換えれば、このように微小な領域から結晶化を開始させるために、一次照射領域R11は、当該領域の全てがパターンPTの内部に含まれない、つまりパターンPTの周縁部を含む画素の位置に設定される。そして、この時点ではパターンPTの他の大部分はまだ結晶化していない。このように、第1回の走査では、パターンPTのうち微小な一部領域のみで結晶化が開始される。第2回以降の走査では、こうして形成された小さな結晶を核として結晶を順次成長させてゆくことで単結晶化が図られる。 Since the irradiation region is small, the crystals at this time are minute. In other words, in order to start crystallization from such a minute region, the primary irradiation region R11 is located at the position of the pixel including the peripheral portion of the pattern PT, that is, the entire region is not included inside the pattern PT. Set. And at this point, most of the other patterns PT have not yet crystallized. As described above, in the first scan, crystallization is started only in a small part of the pattern PT. In the second and subsequent scans, single crystals are achieved by sequentially growing the crystals with the small crystals thus formed as nuclei.

光ビームの走査が所定の方向(例えばX方向)へのビーム移動によって行われる場合、一次照射領域R11については、パターンPTの周縁部を含む画素のうち、走査方向において最上流側にあるものが占める位置に設定されることが望ましい。このようにすれば、次に説明する以降の走査において走査方向に沿って連続する画素の位置に設定された照射対象領域に対し、連続的に光ビームを照射することが可能である。また、光ビームの走査方向に沿って結晶成長を進行させることができる。 When scanning the light beam is performed by moving the beam in a predetermined direction (for example, the X direction), for the primary irradiation region R11, among the pixels including the peripheral portion of the pattern PT, those on the most upstream side in the scanning direction It is desirable to set it to the occupied position. In this way, it is possible to continuously irradiate the irradiation target region set at the positions of the pixels continuous along the scanning direction in the subsequent scanning described below. In addition, crystal growth can proceed along the scanning direction of the light beam.

第2回の走査における照射パターンが図(b)に示される。ここにおいて、第1回の走査で光照射を受けた領域R11は粗い斜線で示されている。一方、第2回の走査で光照射を受けるのは細かい斜線で示された領域R12である。この領域R12は、
(1)まだ光照射を受けていない、
(2)少なくとも一部がパターンPT内に含まれる、
(3)これまでの光照射によって光照射を受けた領域に隣接する、
の条件に該当する全ての画素が占める領域である。この例では、第1回の走査で光照射を受けた領域R11の右側に隣接する画素と、その下の画素と、領域R11の真下に隣接する画素とが該当する。なお、ここでは既に光照射を受けた領域と頂点のみを共有する領域も「隣接」の概念に含めるものとする。
The irradiation pattern in the second scan is shown in FIG. Here, the region R11 irradiated with light in the first scan is indicated by a coarse diagonal line. On the other hand, it is the region R12 indicated by the fine diagonal lines that receives the light irradiation in the second scan. This region R12
(1) Not yet irradiated with light,
(2) At least a part is included in the pattern PT,
(3) Adjacent to the area that has been irradiated with light by the conventional light irradiation,
This is the area occupied by all the pixels that meet the conditions of. In this example, the pixels adjacent to the right side of the region R11 irradiated with light in the first scan, the pixels below the region R11, and the pixels immediately below the region R11 correspond to each other. Here, a region that shares only the vertices with a region that has already been irradiated with light is also included in the concept of "adjacent".

これらの画素が占める領域R12を照射対象領域として第2回の光照射が行われる。照射対象領域R12は、パターンPTのうち第1回の走査で光照射を受けた照射済み領域R11とそれ以外の未照射領域との境界の全てに隣接する領域である。これにより当該領域において有機半導体の結晶化が進行するが、隣接する領域R11に既に結晶が形成されている。そのため、これを核とした結晶成長が進行し大きな結晶粒が成長することが期待される。この例では、パターンPTの左上隅から右方向および下方向に向かって結晶成長が進行する。 The second light irradiation is performed with the region R12 occupied by these pixels as the irradiation target region. The irradiation target region R12 is a region of the pattern PT that is adjacent to all the boundaries between the irradiated region R11 that was irradiated with light in the first scan and the other non-irradiated regions. As a result, crystallization of the organic semiconductor proceeds in the region, but crystals have already been formed in the adjacent region R11. Therefore, it is expected that crystal growth will proceed around this and large crystal grains will grow. In this example, crystal growth proceeds from the upper left corner of the pattern PT toward the right and downward.

なお、第2回以降の走査における照射対象領域を、本明細書では「二次照射領域」と称している。これは、第1回の走査で光が照射される一次照射領域は、結晶の核を形成するための特別な領域であるのに対し、第2回以降の走査における照射対象領域はいずれも、既に形成されている結晶をさらに成長させる作用を有するという点で共通しているからである。 The irradiation target area in the second and subsequent scans is referred to as a "secondary irradiation area" in the present specification. This is because the primary irradiation region where the light is irradiated in the first scan is a special region for forming the crystal nucleus, whereas the irradiation target regions in the second and subsequent scans are all. This is because they have the common feature of having the effect of further growing the crystals that have already been formed.

第3回の走査における照射パターンが図(c)に示される。ここにおいて、第2回までの走査で光照射を受けた領域R11,R12は粗い斜線で示されている。一方、第3回の走査で光照射を受けるのは細かい斜線で示された領域R13である。この領域R13は、上記(1)〜(3)の条件に該当する全ての画素が占める領域である。この例では、領域R12の右隣にある2つの画素と、その下にある1つの画素と、領域R12の真下にある2つの画素とが該当する。これらの画素が占める領域R13を照射対象領域として第3回の光照射が行われる。これにより当該領域において有機半導体の結晶化が進行するが、隣接する領域R2の結晶を核として成長することで、結晶粒がさらに大きく成長することが期待される。 The irradiation pattern in the third scan is shown in FIG. Here, the regions R11 and R12 that have been irradiated with light in the scans up to the second scan are shown by coarse diagonal lines. On the other hand, it is the region R13 indicated by the fine diagonal lines that receives the light irradiation in the third scan. This area R13 is an area occupied by all the pixels corresponding to the above conditions (1) to (3). In this example, two pixels to the right of the area R12, one pixel below the area R12, and two pixels directly below the area R12 correspond to each other. The third light irradiation is performed with the region R13 occupied by these pixels as the irradiation target region. As a result, the crystallization of the organic semiconductor proceeds in this region, and it is expected that the crystal grains will grow even larger by growing with the crystals in the adjacent region R2 as nuclei.

ここまでの光照射により、パターンPTの左端部については上端から下端まで結晶化が完了している。そこで、以後の走査においては、図(d)〜(f)に示すように、パターンPTの上端から下端までを含む連続した画素(この例では3画素)が占める領域を照射対象領域(図では細かい斜線で示される)R14,R15,…として、照射対象領域を右へ1画素ずつ移動させながら順次光照射を行う。そして、最終的には図(g)に示すように、パターンPT全体について光照射が完了する。なお、図では途中の過程を一部省略しているため照射対象領域の移動が離散的となっているが、実際には1画素分ずつの移動とされる。照射対象領域は、最初の照射対象領域である一次照射領域から次第に遠ざかるように順次設定されることになる。 By the light irradiation so far, crystallization of the left end portion of the pattern PT is completed from the upper end to the lower end. Therefore, in the subsequent scanning, as shown in FIGS. (D) to (f), the area occupied by the continuous pixels (3 pixels in this example) including the upper end to the lower end of the pattern PT is occupied by the irradiation target area (in the figure). As R14, R15, ... (Indicated by fine diagonal lines), light irradiation is sequentially performed while moving the irradiation target area to the right one pixel at a time. Finally, as shown in FIG. (G), light irradiation is completed for the entire pattern PT. In the figure, the movement of the irradiation target area is discrete because a part of the process in the middle is omitted, but the movement is actually one pixel at a time. The irradiation target area is sequentially set so as to gradually move away from the primary irradiation area, which is the first irradiation target area.

このように照射対象領域を順次移動させながら光ビームによる走査を繰り返すことにより、パターンPTにおいては図の左端から右端に向かって結晶化が進行する。このため、例えばパターンPT全体に一斉に光が照射される場合と比べて、格段に結晶性の優れた有機半導体層OSを形成することが可能となる。1回の走査によりパターンPTに与えられるエネルギー量と、各回の走査の時間間隔とが適切であれば、パターンPT全体を単結晶化させることも可能である。 By repeating scanning with the light beam while sequentially moving the irradiation target region in this way, crystallization proceeds from the left end to the right end of the figure in the pattern PT. Therefore, for example, it is possible to form an organic semiconductor layer OS having remarkably excellent crystallinity as compared with the case where the entire pattern PT is irradiated with light all at once. If the amount of energy given to the pattern PT by one scan and the time interval between each scan are appropriate, the entire pattern PT can be single-crystallized.

なお、1つの画素に対し1回の光照射で結晶化のための十分なエネルギーを与えることができない場合には、同一の照射対象領域に対し時間間隔を空けて複数回光照射を行うようにしてもよい。図8に示すフローチャートに即して言えば、ステップS303における走査を、途中で新たな照射データの読み出し(ステップS302)を行うことなく予め定められた回数だけ繰り返し実行すればよい。1回の光照射で十分なエネルギーを与えることが装置構成上可能な場合であっても、例えば比較的小パワーで複数回に分けて光照射を行うことで、結晶化の進行速度を調整することも可能である。 If sufficient energy for crystallization cannot be given to one pixel by one light irradiation, the same irradiation target area is irradiated with light multiple times at time intervals. You may. According to the flowchart shown in FIG. 8, the scanning in step S303 may be repeatedly executed a predetermined number of times without reading out new irradiation data (step S302) in the middle. Even if it is possible to give sufficient energy with one light irradiation due to the device configuration, for example, the progress rate of crystallization can be adjusted by performing light irradiation in multiple times with relatively small power. It is also possible.

混乱を避けるため、この明細書では、このようにステップS303の走査が繰り返して複数回実行される場合、これらの複数の走査をまとめて「1回の走査」と称することとする。すなわち、例えば前回の走査から照射パターンを変更して第N回の走査が行われ、さらに同じ照射データに基づく同一照射パターンでの走査が行われる場合、これらの走査を合わせて「第N回の走査」と称する。 In order to avoid confusion, in this specification, when the scan of step S303 is repeatedly executed a plurality of times in this way, the plurality of scans are collectively referred to as "one scan". That is, for example, when the Nth scan is performed by changing the irradiation pattern from the previous scan and the scan is performed with the same irradiation pattern based on the same irradiation data, these scans are combined to form the "Nth scan". It is called "scanning".

また、図9に示す照射パターンでは、基板上の画素のうちパターンPTの少なくとも一部を含む画素のみが照射対象とされる。これにより、パターンPT内の有機半導体には確実な光照射を行いつつ、基板への不要な光照射が最小限に抑えられるので、基板の温度上昇やダメージを回避することができる。このため、例えば耐熱性の低い樹脂基板であっても問題なく使用することができる。一方、パターンPTの少なくとも一部を含む画素を照射対象とすることで、パターンPTの外側にも光照射が行われる。そのため、入射光ビームL5とパターンPTとの位置関係が設計時から少しずれたとしても、パターンPTへの光照射を的確に実行することが可能である。 Further, in the irradiation pattern shown in FIG. 9, only the pixels including at least a part of the pattern PT among the pixels on the substrate are targeted for irradiation. As a result, unnecessary light irradiation to the substrate can be minimized while reliably irradiating the organic semiconductor in the pattern PT, so that the temperature rise and damage to the substrate can be avoided. Therefore, for example, even a resin substrate having low heat resistance can be used without any problem. On the other hand, by targeting a pixel including at least a part of the pattern PT as an irradiation target, light irradiation is also performed on the outside of the pattern PT. Therefore, even if the positional relationship between the incident light beam L5 and the pattern PT deviates slightly from the design time, it is possible to accurately irradiate the pattern PT with light.

なお、このような位置ずれへの対応をより確実なものとするために、例えば次のようにすることも可能である。 In addition, in order to make the correspondence to such a misalignment more reliable, for example, the following can be done.

図10はパターンの位置ずれに対応した照射パターンの例を示す図である。基板SBへの光ビームの入射位置と基板SB上のパターンPTの位置とが相対的に例えば1画素以内のずれを生じる可能性がある場合を考える。このとき、図(a)に示すように、最初に光照射の対象となる照射対象領域R21は、図9の例で一次照射領域R11とされたパターンPTの周縁部を含む画素よりもさらにパターンPTから1画素分遠い画素の位置に設定される。この領域R21から光照射が開始される。 FIG. 10 is a diagram showing an example of an irradiation pattern corresponding to the displacement of the pattern. Consider a case where the incident position of the light beam on the substrate SB and the position of the pattern PT on the substrate SB may be relatively displaced by, for example, within one pixel. At this time, as shown in FIG. 9A, the irradiation target region R21 to be first irradiated with light has a pattern further than the pixel including the peripheral edge of the pattern PT which is the primary irradiation region R11 in the example of FIG. It is set at a pixel position one pixel far from the PT. Light irradiation is started from this region R21.

この領域R21はパターンPTの一部を含まないため、直ちに「一次照射対象領域」には該当しない。以降の走査において少なくとも一部がパターンPTの一部を含むこととなったときの照射対象領域が、厳密な意味での「一次照射領域」となる。位置ずれによって領域R21がパターンPTの一部を含むようになった場合には、領域R21が一次照射対象領域に該当することになる。 Since this region R21 does not include a part of the pattern PT, it does not immediately correspond to the “primary irradiation target region”. The irradiation target area when at least a part of the pattern PT is included in the subsequent scanning becomes the “primary irradiation area” in a strict sense. When the region R21 includes a part of the pattern PT due to the misalignment, the region R21 corresponds to the primary irradiation target region.

以降、図9の例と同様のルールで照射対象領域R22,R23,…が設定され、順次光ビームによる走査が実行される。図10(b)〜(g)はその過程における照射済み領域と照射対象領域との変遷を示している。ここで、例えば(e)、(f)に示されるように、照射領域の幅はパターンPTの幅よりも上下方向それぞれ1画素分以上のマージンを含むように設定される。これにより、光ビームの入射位置とパターンPTの位置とのずれ量が1画素分以内であれば、位置ずれに起因してパターンPTに未照射領域が残るという問題は確実に回避される。また、歪みや伸縮を起こしやすいフレキシブルなフィルム樹脂基板に形成されたパターンに対しても適切に光照射を行うことが可能となる。 After that, the irradiation target areas R22, R23, ... Are set according to the same rule as in the example of FIG. 9, and scanning by the light beam is sequentially executed. FIGS. 10 (b) to 10 (g) show the transition between the irradiated region and the irradiated target region in the process. Here, for example, as shown in (e) and (f), the width of the irradiation region is set to include a margin of one pixel or more in each of the vertical directions with respect to the width of the pattern PT. As a result, if the amount of deviation between the incident position of the light beam and the position of the pattern PT is within one pixel, the problem that an unirradiated region remains in the pattern PT due to the displacement is surely avoided. In addition, it is possible to appropriately irradiate a pattern formed on a flexible film resin substrate that is easily distorted or stretched.

これを可能とするための図9の例からの変更点は照射データの内容のみである。すなわち、照射データ作成時に生じ得る位置ずれ量を加味しておくことで、基本的には図9の例と同様の制御によって上記機能を実現可能である。なお、この例ではパターンPTの上下左右方向それぞれに1画素分のマージンが設けられているが、位置ずれの発生態様に方向ごとの差異がある場合には、その点を加味した非対称なマージンを有する照射パターンが設定されてもよい。基板SBが光照射によるダメージを受けるおそれがある場合には、このマージンは当然に小さいほどよい。 The only change from the example of FIG. 9 to make this possible is the content of the irradiation data. That is, by adding the amount of misalignment that can occur when creating irradiation data, the above function can be realized basically by the same control as in the example of FIG. In this example, a margin for one pixel is provided in each of the vertical and horizontal directions of the pattern PT, but if there is a difference in the occurrence mode of the positional deviation for each direction, an asymmetrical margin is added in consideration of that point. The irradiation pattern to have may be set. When the substrate SB is likely to be damaged by light irradiation, the smaller the margin, the better.

上記例では、パターンPTが矩形であり、しかも基板SBにおける画素の配列方向とパターンPTの延設方向とが同じである。つまり、パターンPTの輪郭をなす各辺が画素の配列方向と平行である。しかしながら、実際のデバイスにおいてはこのことは必ずしも成立しない。すなわち、パターンPTの輪郭をなす辺が画素の配列方向と平行でない場合もあり得る。以下、パターンPTが画素の配列方向に対し非平行である場合の例について説明する。 In the above example, the pattern PT is rectangular, and the pixel arrangement direction on the substrate SB and the extension direction of the pattern PT are the same. That is, each side forming the outline of the pattern PT is parallel to the pixel arrangement direction. However, this is not always the case with actual devices. That is, the contoured sides of the pattern PT may not be parallel to the pixel arrangement direction. Hereinafter, an example in which the pattern PT is non-parallel to the pixel arrangement direction will be described.

図11は画素の配列方向とパターンの辺方向とが一致しない場合の照射パターンの例を示す図である。ここでは図7に示すパターンPTが、点線の方向により示される画素の配列方向とは異なる方向に配置された例を示す。しかしながら、パターン輪郭の少なくとも1辺が画素の配列方向と非平行である場合全般について、同様の考え方を適用することができる。なお、画素の配列方向に対するパターン(より具体的にはその輪郭)の傾き量については、パターンの設計データから事前に把握しておくことが可能である。 FIG. 11 is a diagram showing an example of an irradiation pattern when the arrangement direction of the pixels and the side direction of the pattern do not match. Here, an example is shown in which the pattern PT shown in FIG. 7 is arranged in a direction different from the pixel arrangement direction indicated by the direction of the dotted line. However, the same idea can be applied to all cases where at least one side of the pattern contour is non-parallel to the pixel arrangement direction. The amount of inclination of the pattern (more specifically, its contour) with respect to the pixel arrangement direction can be grasped in advance from the pattern design data.

図(a)として示すように、この場合においても、パターンPTの周縁部を含む画素の位置に一次照射領域R31が設定され、この領域に最初に光照射が行われる。そして、図(b)に示すように、次の走査では、一次照射領域R31に隣接しパターンPTの少なくとも一部を含む画素の位置に二次照射領域R32が設定され、この領域に光照射が行われる。これにより、一次照射領域R31に形成された結晶を核として結晶成長が進行する。以降、同様に照射対象領域R33,R34,…を順次移動させながら走査を実行することで、図(c)〜(f)に示すように一方向に結晶化が進行する。ここで、図(e)に示すように、パターンPTの外形形状に応じて照射対象領域の幅は適宜増減される。これにより、結晶成長の方向を制御しながらパターンPTの全体を結晶化させることができる。 As shown in FIG. (A), also in this case, the primary irradiation region R31 is set at the position of the pixel including the peripheral portion of the pattern PT, and the light irradiation is first performed in this region. Then, as shown in FIG. (B), in the next scan, the secondary irradiation region R32 is set at the position of the pixel adjacent to the primary irradiation region R31 and including at least a part of the pattern PT, and the light irradiation is performed in this region. Will be done. As a result, crystal growth proceeds with the crystal formed in the primary irradiation region R31 as a nucleus. After that, by executing scanning while sequentially moving the irradiation target regions R33, R34, ..., Crystallization proceeds in one direction as shown in FIGS. (C) to (f). Here, as shown in FIG. (E), the width of the irradiation target region is appropriately increased or decreased according to the outer shape of the pattern PT. As a result, the entire pattern PT can be crystallized while controlling the direction of crystal growth.

上記の各例では、最初に光照射が行われた領域で核となる結晶を生じさせ、これを一方向に成長させることで結晶性の向上が図られている。ここで、例えば光照射装置1により基板SB上に設定される画素のサイズに対してパターンPTのサイズが十分大きい場合を考えると、パターンPT全体に光照射を行い結晶化させるのに多数回の走査を繰り返す必要があり、処理に要する時間が長くなる。処理時間の短縮を図るため、以下のような処理態様も考えられる。 In each of the above examples, the crystallinity is improved by forming a core crystal in the region where the light irradiation is first performed and growing the crystal in one direction. Here, for example, considering the case where the size of the pattern PT is sufficiently larger than the size of the pixels set on the substrate SB by the light irradiation device 1, it is necessary to irradiate the entire pattern PT with light and crystallize it many times. It is necessary to repeat the scanning, and the processing time becomes long. In order to shorten the processing time, the following processing modes can be considered.

図12は結晶化に要する時間を短縮することのできる照射パターンの例を示す図である。結晶化させるべきパターンPTは図7に示すものと同じとする。図(a)に示すように、最初に光ビームが照射される一次照射領域R41は、パターンPTの隅ではなく、パターンPTの長手方向の概ね中央部にある画素が占める領域に設定される。この場合も、当該画素としてはパターンPTの周縁部の一部を含むものが選択される。この例ではパターンPTの下辺を含む画素の位置に一次照射領域R41が設定されるが、他の位置であってもよい。 FIG. 12 is a diagram showing an example of an irradiation pattern capable of shortening the time required for crystallization. The pattern PT to be crystallized is the same as that shown in FIG. As shown in FIG. (A), the primary irradiation region R41 to which the light beam is first irradiated is set not in the corner of the pattern PT but in the region occupied by the pixels in the substantially central portion in the longitudinal direction of the pattern PT. Also in this case, as the pixel, a pixel including a part of the peripheral portion of the pattern PT is selected. In this example, the primary irradiation region R41 is set at the position of the pixel including the lower side of the pattern PT, but it may be at another position.

そして、こうして設定された一次照射領域R41に対して上記条件(1)〜(3)を満たす全ての画素が占める領域に、第2回の走査における二次照射領域R42が設定される。図(b)に示すように、この例では二次照射領域R42は一次照射領域R41の左右および上方を取り囲むように設定される。以下、図(c)、(d)に示すように、二次照射領域R43,R44,…が順次設定され光照射が行われることで、結晶成長はパターンPTの中央部から左右両方に向けて進行することになる。これにより、パターンPT全体を光照射するのに要する時間を概ね半分に短縮することが可能となる。 Then, the secondary irradiation region R42 in the second scan is set in the region occupied by all the pixels satisfying the above conditions (1) to (3) with respect to the primary irradiation region R41 set in this way. As shown in FIG. (B), in this example, the secondary irradiation region R42 is set to surround the left, right, and above of the primary irradiation region R41. Hereinafter, as shown in FIGS. (c) and (d), the secondary irradiation regions R43, R44, ... Are sequentially set and light irradiation is performed, so that the crystal growth is directed from the central portion of the pattern PT to both the left and right sides. It will proceed. As a result, the time required to irradiate the entire pattern PT with light can be reduced to about half.

また、単に処理時間の短縮を図ることができるというだけでなく、パターンの形状によっては、図11に示す方法がより良好な結晶性を示す場合もあり得る。例えば、比較的幅広の2つの部位が1つの幅の狭い部位で相互に接続された形状のパターンであれば、幅の狭い部位で核を発生させ幅広の部位へ向けて成長させることで全体を単結晶化させることができる場合がある。この実施形態では、照射済み領域の広がる方向を照射パターンの設定によって任意に制御することができるので、このような結晶成長も実現可能である。 Not only can the processing time be shortened, but the method shown in FIG. 11 may exhibit better crystallinity depending on the shape of the pattern. For example, in the case of a pattern in which two relatively wide parts are interconnected in one narrow part, the whole is formed by generating a nucleus in the narrow part and growing toward the wide part. It may be possible to single crystallize. In this embodiment, since the direction in which the irradiated region spreads can be arbitrarily controlled by setting the irradiation pattern, such crystal growth can be realized.

この場合においても、最初に光照射が行われる一次照射領域はパターンPTの一部に1つだけ設定される。パターンPTの2箇所以上で核となる結晶が生成された場合、それぞれから成長した結晶が接する部位においてほぼ確実に結晶粒界が生じることになる。これを回避するため、核となる結晶は、1つのパターンPTにおいて1箇所のみに生成されるようにすることが望ましい。 Also in this case, only one primary irradiation region where light irradiation is first performed is set in a part of the pattern PT. When core crystals are generated at two or more locations in the pattern PT, grain boundaries will almost certainly occur at the sites where the crystals grown from each contact. In order to avoid this, it is desirable that the core crystal is generated at only one place in one pattern PT.

また、パターンPTの内部に含まれる、つまり周縁部を含まない画素の位置に一次照射領域が設定されることも好ましくない。その理由は以下の通りである。一次照射領域において最初に形成される結晶は必ずしも単結晶ではない。このような結晶を核として一定の方向に結晶化を進行させることで、最初に形成された微小な結晶のうち特定の結晶方位を有する結晶を選択的に成長させ単結晶化を図ることが可能となるのである。パターンPTの内部に核を形成した場合、これを中心として各方向へ結晶が成長する過程で結晶粒界が生じ、全体としては多結晶となる確率が高い。結晶成長の方向を限定するために、一次照射領域はパターンPTの周縁部を含む位置に設けられることが望ましい。 It is also not preferable that the primary irradiation region is set at the position of the pixel included inside the pattern PT, that is, not including the peripheral edge portion. The reason is as follows. The first crystal formed in the primary irradiation region is not necessarily a single crystal. By proceeding with crystallization in a certain direction with such a crystal as a nucleus, it is possible to selectively grow a crystal having a specific crystal orientation among the initially formed minute crystals and achieve single crystallization. It becomes. When a nucleus is formed inside the pattern PT, a grain boundary is generated in the process of crystal growth in each direction around this, and there is a high probability that the crystal becomes polycrystal as a whole. In order to limit the direction of crystal growth, it is desirable that the primary irradiation region is provided at a position including the peripheral portion of the pattern PT.

なお、図11および図12に示した各例においても、図10に示した画素とパターンとの間で生じ得る位置ずれに対応するための措置を講じることが可能である。 In each of the examples shown in FIGS. 11 and 12, it is possible to take measures to deal with the positional deviation that may occur between the pixel and the pattern shown in FIG.

以上、特定の形状を有するパターンPTを例に挙げ、光ビームの照射による有機半導体の結晶化プロセスについて説明したが、これ以外の任意のパターン形状に対しても、その形状に応じて部分ごとに上記した技術思想のいずれかを適用して照射パターンを作成し光照射を行うことが可能である。 In the above, the crystallization process of the organic semiconductor by irradiating the light beam has been described by taking the pattern PT having a specific shape as an example. However, for any other pattern shape, each part is described according to the shape. It is possible to create an irradiation pattern and perform light irradiation by applying any of the above technical ideas.

1つの基板SBに互いに離隔した複数のパターンが形成される場合でも、光ビームにより基板SB全体を走査する過程においてそれぞれが上記のようにして光照射されることで、各パターン内で個別に結晶化が進行し、それぞれにおいて良好な結晶性を得ることが可能である。複数のパターンの形状および大きさが異なる場合でも、それぞれに応じた照射パターンが設定されることにより、いずれについても良好な結晶性を得ることができる。 Even when a plurality of patterns separated from each other are formed on one substrate SB, each of them is irradiated with light as described above in the process of scanning the entire substrate SB by the light beam, so that the crystals are individually crystallized in each pattern. As the crystallization progresses, it is possible to obtain good crystallinity in each case. Even when the shapes and sizes of the plurality of patterns are different, good crystallinity can be obtained for each of them by setting the irradiation pattern according to each.

以上説明したように、上記実施形態の光照射装置1においては、ステージ17が本発明の「基板保持部」として機能し、光源部11、光変調部13および投影光学系15が一体として本発明の「光照射部」として機能している。また、上記した光照射処理においては、一次照射領域の設定およびそれに基づく第1回の光照射が本発明の「第1工程」に相当する一方、二次照射領域の設定およびそれに基づく第2回以降の光照射が本発明の「第2工程」に相当している。 As described above, in the light irradiation device 1 of the above embodiment, the stage 17 functions as the "board holding unit" of the present invention, and the light source unit 11, the light modulation unit 13, and the projection optical system 15 are integrated into the present invention. It functions as a "light irradiation unit" of. Further, in the above-mentioned light irradiation treatment, the setting of the primary irradiation region and the first light irradiation based on the setting correspond to the "first step" of the present invention, while the setting of the secondary irradiation region and the second time based on the setting. Subsequent light irradiation corresponds to the "second step" of the present invention.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態の光照射装置1は、光源部11から出射される単一の光ビームを光変調部13により変調することで基板SBを光ビームにより走査するものである。これに代えて、基板SBの各位置に同時に光ビームを入射させることが可能な装置が用いられてもよい。この場合、各位置に入射される光ビームのオンオフを個別に制御することで上記した照射パターンを実現することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the light irradiation device 1 of the above embodiment scans the substrate SB with the light beam by modulating a single light beam emitted from the light source unit 11 by the light modulation unit 13. Instead of this, a device capable of simultaneously incident a light beam at each position of the substrate SB may be used. In this case, the above-mentioned irradiation pattern can be realized by individually controlling the on / off of the light beam incident on each position.

また例えば、上記実施形態では基板SBへの光ビームの入射位置が画素単位で制御されるが、例えば光ビームの走査方向において画素サイズより小さい単位で照射範囲を調整することが可能な照射装置が用いられてもよい。また光ビームのオンオフのみでなく出力光強度を変化させて中間調を実現する照射装置が用いられてもよいが、少なくとも一次照射領域については、異なる位置で複数の結晶核を生じさせないために、光が照射される領域とその周囲の領域とで与えられるエネルギー量に明確な差異が設けられることが望ましい。 Further, for example, in the above embodiment, the incident position of the light beam on the substrate SB is controlled in pixel units, but for example, an irradiation device capable of adjusting the irradiation range in units smaller than the pixel size in the scanning direction of the light beam. It may be used. Further, an irradiation device that realizes a halftone by changing the output light intensity as well as turning on / off the light beam may be used, but at least in the primary irradiation region, in order not to generate a plurality of crystal nuclei at different positions, it is necessary to use an irradiation device. It is desirable that there is a clear difference in the amount of energy given between the area irradiated with light and the area around it.

これに関し、上記実施形態では画素単位で光ビームの入射位置を設定しているため、二次照射領域は既に光照射が行われた照射済み領域に隣接する領域に設定され、同じ位置に重複して光照射が行われることがない。しかしながら、照射光ビームにおいては一般的にビームスポットの周縁部において中心部よりエネルギー密度が低いことから、ビームスポット周縁部における照射不足を回避するために、照射範囲を部分的に重複させるようにしてもよい。これを可能とするためには、各回における二次照射領域が、照射済み領域と未照射領域との境界の全てを含むように設定されればよい。 Regarding this, since the incident position of the light beam is set for each pixel in the above embodiment, the secondary irradiation region is set to the region adjacent to the irradiated region where the light irradiation has already been performed, and overlaps at the same position. No light irradiation is performed. However, since the energy density of the irradiated light beam is generally lower in the peripheral portion of the beam spot than in the central portion, the irradiation ranges are partially overlapped in order to avoid insufficient irradiation in the peripheral portion of the beam spot. May be good. In order to make this possible, the secondary irradiation region at each time may be set so as to include the entire boundary between the irradiated region and the non-irradiated region.

また例えば、上記した光照射処理では、既に光照射が行われた照射済み領域は以降の照射対象領域から除外されており、照射済み領域に対しては後の走査において光照射が行われない。これは、既に結晶化した領域に過大なエネルギーを付与することで結晶や基板にダメージが生じるのを防止するためである。このような問題が生じなければ、照射済み領域に対してさらなる光照射が行われてもよい。例えば、二次照射領域の設定において照射済み領域を含むようにすることで、照射範囲を走査ごとに拡大するような態様も可能である。 Further, for example, in the above-mentioned light irradiation treatment, the irradiated area that has already been irradiated with light is excluded from the subsequent irradiation target areas, and the irradiated area is not irradiated with light in the subsequent scanning. This is to prevent damage to the crystal and the substrate by applying excessive energy to the already crystallized region. If such a problem does not occur, further light irradiation may be performed on the irradiated area. For example, by including the irradiated area in the setting of the secondary irradiation area, it is possible to expand the irradiation range for each scan.

また例えば、上記実施形態では光変調部13による光変調とステージ移動機構171による基板SBの移動とにより光照射位置が決定されるが、いずれか一方のみで光照射位置が決定される態様であってもよい。 Further, for example, in the above embodiment, the light irradiation position is determined by the light modulation by the light modulation unit 13 and the movement of the substrate SB by the stage moving mechanism 171. However, the light irradiation position is determined by only one of them. You may.

また例えば、上記実施形態の製造方法は、ソース電極およびドレイン電極が予め形成された基板に有機半導体層OSを形成し、最終的にゲート電極を形成することで、いわゆるトップゲート型の薄膜トランジスタを製造する方法である。しかしながら、本発明に係る有機半導体の製造方法は、何らかの基板に有機半導体層を形成するプロセスに特徴を有するものであり、その前後に設けられるプロセスの内容および順序ならびに形成される素子の種類や形状は上記に限定されず任意である。 Further, for example, in the manufacturing method of the above embodiment, a so-called top gate type thin film transistor is manufactured by forming an organic semiconductor layer OS on a substrate on which a source electrode and a drain electrode are formed in advance and finally forming a gate electrode. How to do it. However, the method for producing an organic semiconductor according to the present invention is characterized by a process of forming an organic semiconductor layer on some substrate, and the content and order of the processes provided before and after the process, and the type and shape of the element to be formed. Is optional, not limited to the above.

以上、具体的な実施形態を例示して説明してきたように、本発明に係る有機半導体の製造方法においては、例えば、二次照射領域は、照射済み領域と未照射領域との境界の全てを含む、または該境界の全てに隣接するように設定可能である。このような構成によれば、パターン内に十分な光照射を受けず良好な結晶化が行われない領域を生じさせることが防止される。 As described above by exemplifying a specific embodiment, in the method for producing an organic semiconductor according to the present invention, for example, the secondary irradiation region covers all the boundaries between the irradiated region and the non-irradiated region. It can be set to include or be adjacent to all of the boundaries. According to such a configuration, it is possible to prevent a region in the pattern from which sufficient light irradiation is not received and good crystallization is not performed.

また例えば、一次照射領域は、パターンの周縁部の一部と該周縁部に隣接する基板の露出表面の一部とを含むように設定することが可能である。このような設定によれば、基板におけるパターン位置と光ビームの照射位置との関係が設計値から少しずれた場合でも確実に、パターンの周縁部から結晶化を開始させることができる。 Further, for example, the primary irradiation region can be set to include a part of the peripheral portion of the pattern and a part of the exposed surface of the substrate adjacent to the peripheral portion. With such a setting, even if the relationship between the pattern position on the substrate and the irradiation position of the light beam deviates slightly from the design value, crystallization can be reliably started from the peripheral portion of the pattern.

また例えば、第1工程における照射と第2工程における照射とが時間的に断続するような構成とすることが可能である。このような構成によれば、結晶成長の進行を照射の時間間隔によって制御することが可能となる。 Further, for example, the irradiation in the first step and the irradiation in the second step can be configured to be intermittent in time. According to such a configuration, the progress of crystal growth can be controlled by the time interval of irradiation.

また例えば、二次照射領域の設定を互いに異ならせて複数回の第2工程を実行するように構成することも可能である。このような構成によれば、光ビームのスポットサイズに対してパターンのサイズが十分大きいでも、二次照射領域を順次移動させて光照射を行うことで最終的にパターン全体に光照射することが可能である。 Further, for example, it is possible to configure the settings of the secondary irradiation regions to be different from each other so that the second step is executed a plurality of times. According to such a configuration, even if the size of the pattern is sufficiently larger than the spot size of the light beam, the entire pattern can be finally irradiated with light by sequentially moving the secondary irradiation region and performing light irradiation. It is possible.

この場合、二次照射領域は、例えば第2工程の実行ごとに一次照射領域から遠ざかるように設定されることが可能である。このような構成によれば、一次照射領域への光照射で最初に形成された結晶から特定の方向へ向けて結晶成長を進行させることができるので、結晶性を良好なものとすることができる。 In this case, the secondary irradiation region can be set to move away from the primary irradiation region, for example, each time the second step is executed. According to such a configuration, the crystal growth can be promoted in a specific direction from the crystal initially formed by irradiating the primary irradiation region with light, so that the crystallinity can be improved. ..

また例えば、二次照射領域は、照射済み領域を実質的に含まずに設定されることが可能である。このような構成によれば、特定の領域に複数回光照射が行われることで過大なエネルギーが付与されることに起因して、当該領域の結晶および基板にダメージを与えることが防止される。 Further, for example, the secondary irradiation region can be set so as to substantially not include the irradiated region. According to such a configuration, it is possible to prevent damage to the crystal and the substrate in the specific region due to the excessive energy being applied by irradiating the specific region with light a plurality of times.

また例えば、第1工程では、一次照射領域への照射が時間を空けて複数回実行されてもよい。また1回の第2工程で、同一の二次照射領域への照射が時間を空けて複数回実行されてもよい。このような構成によれば、1回の光照射で結晶化に十分なエネルギーを与えることができない場合でも良好に結晶化を進行させることができる。また、複数回に分けてエネルギーを与えることで、結晶化の進行速度を調整することが可能となる。 Further, for example, in the first step, the irradiation to the primary irradiation region may be executed a plurality of times with a time lag. Further, in one second step, irradiation to the same secondary irradiation region may be performed a plurality of times with a time lag. According to such a configuration, crystallization can proceed satisfactorily even when sufficient energy for crystallization cannot be given by one light irradiation. Further, by applying energy in a plurality of times, it is possible to adjust the progress rate of crystallization.

また例えば、一次照射領域のサイズは、光ビームの基板表面におけるビームサイズと同じとすることが可能である。ビームサイズは照射対象領域として実現可能な最小サイズであり、このように一次照射領域のサイズをできるだけ小さくすることで、広い領域で複数の結晶核が発生するのを抑制することができる。 Further, for example, the size of the primary irradiation region can be the same as the beam size of the light beam on the substrate surface. The beam size is the minimum size that can be realized as the irradiation target region, and by making the size of the primary irradiation region as small as possible in this way, it is possible to suppress the generation of a plurality of crystal nuclei in a wide region.

また例えば、互いに離隔した複数のパターンが形成された基板に光ビームを照射する構成とすることもできる。本発明では、基板への光照射のパターンが照射データにより特定され、この照射パターンは基板上で連続したものに限定されず、離散的なものも設定可能である。このため、基板に複数のパターンが形成される場合でもそれらに個別に光照射を行い良好な結晶化を進行させることができる。 Further, for example, the substrate may be configured to irradiate a light beam on a substrate on which a plurality of patterns separated from each other are formed. In the present invention, the pattern of light irradiation on the substrate is specified by the irradiation data, and the irradiation pattern is not limited to the continuous one on the substrate, and the discrete one can be set. Therefore, even when a plurality of patterns are formed on the substrate, they can be individually irradiated with light to promote good crystallization.

また例えば、基板が予め加熱されていてもよく、こうすることで、光照射によって直ちに結晶化を開始させることができる。このときの基板温度は有機半導体材料の結晶転移温度よりも低い温度であることが好ましい。このような構成によれば、有機半導体材料が光照射を受ける前に結晶化してしまうことが回避され、光照射による結晶成長の制御をより効果的に行うことができる。 Further, for example, the substrate may be preheated, and by doing so, crystallization can be started immediately by light irradiation. The substrate temperature at this time is preferably a temperature lower than the crystal transition temperature of the organic semiconductor material. According to such a configuration, it is possible to prevent the organic semiconductor material from crystallizing before being irradiated with light, and it is possible to more effectively control the crystal growth by light irradiation.

また例えば、本発明に係る光照射装置において、光照射部が、二次元光学素子、または複数配列された一次元光学素子により、基板への光の入射位置を二次元的に制御する構成であってもよい。このような構成によれば、光照射されるパターンの形状や構造に応じて最適な光照射を実現することが可能となる。 Further, for example, in the light irradiation device according to the present invention, the light irradiation unit is configured to two-dimensionally control the incident position of light on the substrate by a two-dimensional optical element or a plurality of arranged one-dimensional optical elements. You may. According to such a configuration, it is possible to realize optimum light irradiation according to the shape and structure of the pattern to be irradiated with light.

この発明は、基板に有機半導体を製造する技術全般に適用することが可能であり、特に1つの基板に複数の半導体素子を形成する場合に好適なものである。 The present invention can be applied to all the techniques for manufacturing an organic semiconductor on a substrate, and is particularly suitable for forming a plurality of semiconductor elements on one substrate.

1 光照射装置
11 光源部(光照射部)
13 光変調部(光照射部)
15 投影光学系(光照射部)
17 ステージ(基板保持部)
20 制御部
PT パターン
R11 一次照射領域
R12,R13 二次照射領域
SB 基板
1 Light irradiation device 11 Light source unit (light irradiation unit)
13 Light modulation section (light irradiation section)
15 Projection optical system (light irradiation unit)
17 Stage (board holding part)
20 Control unit PT pattern R11 Primary irradiation area R12, R13 Secondary irradiation area SB substrate

Claims (13)

基板に、有機半導体の材料を含む液体によるパターンを形成する工程と、
塗工された前記液体に光ビームを照射して前記有機半導体を結晶化させる工程と
を備え、
前記光ビームの照射は、前記光ビームの断続的な出射と出射される前記光ビームの前記基板への入射位置の制御とを実行することで、前記基板のうち前記パターンに応じた照射データにより特定される照射対象領域に選択的に前記光ビームを照射可能な照射装置により実行され、
前記照射装置は、連続した一の前記パターンについて、
当該パターンのうち周縁部を含む一部領域である一次照射領域を前記照射対象領域として、前記光ビームを照射する第1工程を実行した後に、
当該パターンのうち前記光ビームの照射を受けた照射済み領域と未照射領域との境界を含むまたは該境界に隣接する二次照射領域を前記照射対象領域として前記光ビームを照射する第2工程を、少なくとも1回実行する
ことにより、当該パターンの全体を結晶化させる有機半導体の製造方法。
A process of forming a pattern with a liquid containing an organic semiconductor material on a substrate,
A step of irradiating the coated liquid with a light beam to crystallize the organic semiconductor is provided.
The irradiation of the light beam is performed by performing intermittent emission of the light beam and control of the incident position of the emitted light beam on the substrate, thereby using irradiation data according to the pattern of the substrate. It is executed by an irradiation device capable of selectively irradiating the specified irradiation target area with the light beam.
The irradiation device is used for one continuous pattern.
After performing the first step of irradiating the light beam with the primary irradiation region, which is a partial region including the peripheral portion of the pattern, as the irradiation target region, the light beam is irradiated.
The second step of irradiating the light beam with the secondary irradiation area including the boundary between the irradiated area and the unirradiated area irradiated with the light beam or adjacent to the boundary as the irradiation target area in the pattern. , A method for producing an organic semiconductor, which crystallizes the entire pattern by executing it at least once.
前記二次照射領域は、前記照射済み領域と前記未照射領域との境界の全てを含む、または該境界の全てに隣接するように設定される請求項1に記載の有機半導体の製造方法。 The method for producing an organic semiconductor according to claim 1, wherein the secondary irradiation region includes all of the boundaries between the irradiated region and the unirradiated region, or is set so as to be adjacent to all of the boundaries. 前記一次照射領域は、前記パターンの周縁部の一部と該周縁部に隣接する前記基板の露出表面の一部とを含む請求項1または2に記載の有機半導体の製造方法。 The method for producing an organic semiconductor according to claim 1 or 2, wherein the primary irradiation region includes a part of a peripheral portion of the pattern and a part of an exposed surface of the substrate adjacent to the peripheral portion. 前記第1工程における照射と前記第2工程における照射とが時間的に断続する請求項1ないし3のいずれかに記載の有機半導体の製造方法。 The method for producing an organic semiconductor according to any one of claims 1 to 3, wherein the irradiation in the first step and the irradiation in the second step are intermittent in time. 前記二次照射領域の設定を互いに異ならせて複数回の前記第2工程を実行する請求項1ないし4のいずれかに記載の有機半導体の製造方法。 The method for producing an organic semiconductor according to any one of claims 1 to 4, wherein the second step is performed a plurality of times with different settings of the secondary irradiation region. 前記二次照射領域は、前記第2工程の実行ごとに前記一次照射領域から遠ざかるように設定される請求項5に記載の有機半導体の製造方法。 The method for manufacturing an organic semiconductor according to claim 5, wherein the secondary irradiation region is set so as to move away from the primary irradiation region each time the second step is executed. 前記二次照射領域は、前記照射済み領域を実質的に含まずに設定される請求項1ないし6のいずれかに記載の有機半導体の製造方法。 The method for producing an organic semiconductor according to any one of claims 1 to 6, wherein the secondary irradiation region is set so as not to substantially include the irradiated region. 前記第1工程では、前記一次照射領域への照射が時間を空けて複数回実行される請求項1ないし7のいずれかに記載の有機半導体の製造方法。 The method for producing an organic semiconductor according to any one of claims 1 to 7, wherein in the first step, irradiation of the primary irradiation region is performed a plurality of times with a time interval. 1回の前記第2工程では、同一の前記二次照射領域への照射が時間を空けて複数回実行される請求項1ないし8のいずれかに記載の有機半導体の製造方法。 The method for producing an organic semiconductor according to any one of claims 1 to 8, wherein in the second step once, irradiation of the same secondary irradiation region is performed a plurality of times with a time lag. 前記一次照射領域のサイズは、前記光ビームの前記基板表面におけるビームサイズと同じである請求項1ないし9のいずれかに記載の有機半導体の製造方法。 The method for producing an organic semiconductor according to any one of claims 1 to 9, wherein the size of the primary irradiation region is the same as the beam size of the light beam on the surface of the substrate. 互いに離隔した複数の前記パターンが形成された前記基板に前記光ビームを照射する請求項1ないし10のいずれかに記載の有機半導体の製造方法。 The method for producing an organic semiconductor according to any one of claims 1 to 10, wherein the substrate on which the plurality of patterns separated from each other are formed is irradiated with the light beam. 有機半導体の材料を含む液体によるパターンが形成された基板を保持する基板保持部と、
光ビームの断続的な出射および出射される前記光ビームの前記基板への入射位置の調整を実行する光照射部と、
前記パターンに応じた照射データに基づき前記光照射部を制御して、前記基板のうち前記照射データにより特定される照射対象領域に選択的に前記光ビームを照射させる制御部と
を備え、
連続した一の前記パターンについて、
当該パターンのうち周縁部を含む一部領域である一次照射領域を前記照射対象領域として、前記光ビームを照射した後に、
当該パターンのうち前記光ビームの照射を受けた照射済み領域と未照射領域との境界を含むまたは該境界に隣接する二次照射領域を前記照射対象領域とする前記光ビームの照射を少なくとも1回実行する
ことにより、当該パターンの全体を結晶化させる光照射装置。
A substrate holding part that holds a substrate on which a liquid pattern containing an organic semiconductor material is formed,
A light irradiation unit that performs intermittent emission of the light beam and adjustment of the incident position of the emitted light beam on the substrate, and
The light irradiation unit is controlled based on the irradiation data according to the pattern, and the substrate is provided with a control unit for selectively irradiating the irradiation target region specified by the irradiation data with the light beam.
For one continuous pattern
After irradiating the light beam with the primary irradiation region, which is a partial region including the peripheral portion of the pattern, as the irradiation target region,
Of the pattern, the irradiation of the light beam including the boundary between the irradiated area and the unirradiated area irradiated with the light beam or the secondary irradiation area adjacent to the boundary is set as the irradiation target area at least once. A light irradiator that crystallizes the entire pattern by executing it.
前記基板保持部は、前記基板を前記有機半導体材料の結晶転移温度よりも低い温度に加熱する請求項12に記載の光照射装置。 The light irradiation device according to claim 12, wherein the substrate holding portion heats the substrate to a temperature lower than the crystal transition temperature of the organic semiconductor material.
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JP2008066439A (en) * 2006-09-06 2008-03-21 Konica Minolta Holdings Inc Method for producing organic thin film transistor
JP6008763B2 (en) * 2013-03-13 2016-10-19 富士フイルム株式会社 Method for forming organic semiconductor film
JP6328070B2 (en) * 2015-03-31 2018-05-23 富士フイルム株式会社 Method for manufacturing organic semiconductor element

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