电子器件阵列制造技术

技术编号:3179941 阅读:127 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种制造电子器件阵列的方法,包括以下步骤:在衬底上形成第一电子器件的一个或多个第一导电元件以及在上述衬底上形成第二电子器件的一个或多个第二导电元件;在衬底和第一及第二导电元件上形成沟道材料层以提供第一沟道,用于上述第一电子器件的导电元件之间的电荷载流子运动,以及提供第二沟道用于上述第二电子器件的导电元件之间的电荷载流子运动;其中该方法还包括利用照射技术以在单个步骤中减少在第一和第二导电元件之间的一个或多个区域中的沟道材料层的一个或多个选定部分的导电性的步骤(a)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制造电子器件阵列的技术,特别涉及但不仅仅涉及电 子器件阵列的生产中的半导体层的构图方法,所迷电子器件例如半导体聚合物薄膜晶体管(TFT)。
技术介绍
半导体共轭聚合物薄膜晶体管(TFT )近来引起了集成于塑料衬 底的廉价逻辑电路(C. Dmry等,APL 73, 108 (1998))和光电子集 成器件以及高分辨率有源矩阵显示中的晶体管开关(H. Sirringhaus 等,Science 280, 1741 (1998), A. Dodabalapur等,Appl. Phys. Lett. 73, 142 (1998))等应用的关注。在具有聚合物半导体、无机金属电极 和栅电介质层的测试器件构造中高性能TFT已经给出了示例。电荷 栽流子迁移率已经达到0.1cm2/Vs,开关(ON-OFF)电流比达到106 ~ 108,已经可与无定形硅TFT具有可比性(H. Sirringhaus等,Advances In Solid State Physics 39, 101 (1999))。共轭聚合体半导体的满足器件质量要求的薄膜可以通过在衬底 上涂布在有机溶剂中的聚合物溶液形成。该技术因此理想地适合廉价 的、与柔性的塑料衬底兼容的大面积溶液处理。有机TFT应用容易在器件中的元件诸如充电了的像素和逻辑门 元件之间发生漏电流。因此对于很多TFT应用而言,有源半导体层 需要在器件之间进行隔离。为了减小电气串扰以及消除相邻器件之间 的寄生漏电流,该措施是必需的。即使半导体材料未掺杂,贯通半导 体层的漏电流也是显著的,尤其是具有高晶体管排列密度的电路例如 高分辨率有源矩阵显示装置。在有源矩阵显示装置中,淀积用于像素寻址的金属互连以使其以贯穿显示装置的方式放置。如果半导体材料出现在这样的互连线下方,会在位于互连线下方的层中形成寄生TFT的沟道,从而会在像 素之间产生不可忽视的漏电流。这种漏电流会导致器件性能的下降。 因此,如果在整个面板上涂布未构图的半导体层,需要对该层进行构 图。半导体可以以旋转涂布可溶液加工的半导体、例如F8T2的方式 淀积;或者以蒸发淀积其他半导体、例如并五苯(pentacene)的方式。 但是即使上述两种情况中的未掺杂半导体层,在器件中的元件与栅极 互连下方的区域之间的半导体材料在栅极被激活时会电活跃。理想地,半导体的构图方法为数字的以允许在大面积面板上进行 扭曲校正,例如,在制造大型的柔性显示装置中。其结果,用于如并 五苯(Pentacene )的半导体的应用的荫軍式工艺不适合大面积半导体 的构图,这是由于对于给定的掩模不能进行扭曲校正。可溶液加工的半导体的一种构图方法是只在需要处、例如直接在 晶体管沟道区域上方用喷墨法印制半导体。这是一个数字加工的例子 并具有有效利用半导体材料的额外的优点。利用这种工艺可获得的最 高分辨率受限于在衬底薄膜上淀积的半导体液滴的扩散。该工艺的另 一问题是液滴的扩散取决于所要在其上进行印刷的表面,因此不考虑 对半导体构图工序的影响就不能轻易改变衬底材料。这减少了可选择 的衬底。其他用于从溶液构图半导体层的直写(direct-write )印刷工 艺,例如胶版印刷或者网屏印刷也有同样的问题。也可以使用光刻进行有源半导体层的构图(Gerwin. H. Gelinck 等,Nature Materials 3, 106-110 (2004))。但光刻需要多道工序,会 因半导体和抗蚀剂的化学药剂/溶剂的化学反应导致有机半导体材料的恶化,难以在尺寸不稳定的柔性衬底上工作,特别是当在大的村底 区域上需要具有与先前淀积图案的高配准精度时。例如US6803267说 明了 一种用于对有机半导体材料构图的包括多个工艺步骤的制造有 机存储器件的方法。该多步骤工艺包括在有机半导体上淀积硅基抗蚀 剂,照射硅基抗蚀剂的一部分,对硅基抗蚀剂构图以去除硅基抗蚀剂的被照射部分,对曝光了的有机半导体构图,并剥离未照射的硅基抗 蚀剂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于在制造电子器件阵列中对沟道 材料构图的方法,其至少部分解决了上述问题。根据本专利技术的第一方面,提供了一种制造电子器件阵列的方法,包括以下步骤在衬底上形成第一电子器件的一个或多个第一导电元 件以及在上述衬底上形成第二电子器件的一个或多个第二导电元件;在衬底和第一及第二导电元件上形成沟道材料层以提供第一沟道,用 于上述第一电子器件的导电元件之间的电荷栽流子运动,以及提供第二沟道用于上述第二电子器件的导电元件之间的电荷栽流子运动;其 中该方法还包括利用照射技术以在单个步骤中减少在第一和第二导 电元件之间的一个或多个区域中的沟道材料层的一个或多个选定部 分的导电性的步骤(a)。在一实施方式中,步骤(a)包括使用照射技术以在单个步骤中 去除沟道材料层的上述一个或多个选定部分,从而在不照射位于第一 和第二导电元件之下的沟道材料层的任何部分的情况下减少上述一 个或多个选定部分的导电性。在一实施方式中,沟道材料为半导体材料。在一实施方式中,步骤(a)包括使用上述照射技术以在位于第 一和第二导电元件之间的沟道材料层一个或多个选定部分、和/或位于 沟道材料层的上述一个或多个选定部分之下的衬底的各个部分局部 地产生热,其中上述热引起沟道材料的光致发热和/或光化学变性处 理,用于降低沟道材料层的上述一个或多个选定部分的导电性。在一实施方式中,上述步骤(a)包括利用紫外激光辐射烧蚀沟 道材料的上述部分。在一实施方式中,上述步骤(a)中的一个或多个选定部分包括 大致在垂直于上述第一和第二导电元件之间的方向上延伸的一条或多条线。在一实施方式中,本方法包括在衬底上形成一对第一导电元件和一对第二导电元件;其中沟道材料层在上述一对第 一导电元件之间提 供上述第一沟道和在上迷一对第二导电元件之间提供上述第二沟道。在一实施方式中,上述沟道材料层的上述选定部分与上述第一和 第二沟道的间距大于IO微米,更具体地大于50微米。在一实施方式中,上述沟道材料层的上述选定部分与上述第一和 第二导电元件的间距大于IO微米,更具体地大于50微米。在一实施方式中,上述一对第一导电元件形成第一场效应晶体管 器件的源电极和漏电极;上述一对第二导电源极形成第二场效应晶体 管器件的源电极和漏电极。在一实施方式中,上述步骤(a)中的一个或多个选定部分包括 一系列在栅线下连续延伸的至少两条线。在一实施方式中,本方法还包括在衬底、第一和第二导电元件和 沟道材料层上形成电介质层的步骤(b)以及形成在第一和第二沟道 每个的上方延伸的栅极线的步骤(c)。在一实施方式中,场效应晶体管为常关(normally-off)的场效 应晶体管器件,步骤(a)的上述一个或多个选定部分包括位于栅极 线下方的部分。在一实施方式中,步骤(a)的上述一个或多个选定部分包括一 系列在栅线下连续延伸的至少两条线。在一实施方式中,上述栅极线具有宽度,步骤(a)的一个或多 个选定部分包括至少以上述栅极线宽度延伸的 一条或多条线。在一实施方式中,第一和第二电子器件为常开(normally-on) 的场效应晶体管器件,且步骤(a)的上述一个或多个选定部分包括 位于上述栅极线下方的部分(i )和不位于上述栅极线下方的部分(i本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种制造电子器件阵列的方法,包括以下步骤:在衬底上形成第一电子器件的一个或多个第一导电元件以及在所述衬底上形成第二电子器件的一个或多个第二导电元件;在衬底和第一及第二导电元件上形成沟道材料层以提供第一沟道,用于所述第一电子器件的导电元件之间的电荷载流子运动,以及提供第二沟道用于所述第二电子器件的导电元件之间的电荷载流子运动;其中该方法还包括利用照射技术以在单一步骤中减小在第一和第二导电元件之间的一个或多个区域中的沟道材料层的一个或多个选定部分的导电性的步骤(a)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2004-12-16 0427563.21.一种制造电子器件阵列的方法,包括以下步骤在衬底上形成第一电子器件的一个或多个第一导电元件以及在所述衬底上形成第二电子器件的一个或多个第二导电元件;在衬底和第一及第二导电元件上形成沟道材料层以提供第一沟道,用于所述第一电子器件的导电元件之间的电荷载流子运动,以及提供第二沟道用于所述第二电子器件的导电元件之间的电荷载流子运动;其中该方法还包括利用照射技术以在单一步骤中减小在第一和第二导电元件之间的一个或多个区域中的沟道材料层的一个或多个选定部分的导电性的步骤(a)。2. 权利要求l中记载的方法,其中,所述步骤(a)包括使用照射技术以在单一步骤中去除沟道材料 层的所述一个或多个选定部分,从而减小所述一个或多个选定部分的 导电性。3. 权利要求2中记载的方法,其中,所述步骤(a)以不照射第一和第二导电元件上方的沟道材料层 的任何部分的方式进行。4. 权利要求1~3中任一项记载的方法,其中, 沟道材料为半导体材料。5. 权利要求l中记载的方法,其中,所述步骤(a)包括使用所述照射技术以在位于第一和第二导电 元件之间的沟道材料层的 一个或多个选定部分、和/或位于沟道材料层 的所述一个或多个选定部分之下的衬底的各个部分局部地产生热,其 中所述热引起沟道材料的光致发热和/或光化学变性处理,用于降低沟 道材料层的所述一个或多个选定部分的导电性。6. 上述权利要求中任一项记栽的方法,其中, 所述步骤(a)包括烧蚀所述沟道材料的所述部分。7. 权利要求6中记载的方法,其中,利用紫外激光辐射烧蚀所述沟道材料的所述部分。8. 权利要求l中记载的方法,其中,所述步骤(a)中的一个或多个选定部分包括在垂直于所述第一 和第二导电元件之间的方向上延伸的一条或多条线。9. 权利要求l中记载的方法,还包括在衬底上形成一对第一导电元件和一对第二导电元件;其中沟道 材料层在所述一对第一导电元件之间提供所述第一沟道和在所述一 对第二导电元件之间提供所述第二沟道。10. 权利要求9中记载的方法,其中,所述沟道材料层中的所述选定部分与所述第一和第二沟道的间 距大于10微米。11. 权利要求9中记栽的方法,其中,所述沟道材料层中的所述选定部分与所述第一和第二沟道的间 距大于50微米。12. 权利要求9中记栽的方法,其中,所述沟道材料层的所述选定部分与所述第一和第二导电元件的 间距大于IO微米。13. 权利要求9中记栽的方法,其中,所述沟道材料层的所述选定部分与所述第一和第二导电元件的 间距大于50微米。14. 权利要求9中记载的方法,其中,所述一对第一导电元件形成第一场效应晶体管器件的源电极和 漏电极;所述一对第二导电元件对形成第二场效应晶体管器件的源电 极和漏电极。15. 权利要求l中记载的方法,其中,所述步骤(a)中的一个或多个选定部分包括一系列在栅线下连 续延伸的至少两条线。16. 权...

【专利技术属性】
技术研发人员:保罗A凯恩
申请(专利权)人:造型逻辑有限公司
类型:发明
国别省市:GB[英国]

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