薄膜晶体管及其制造方法、其电路、电子器件及电子设备技术

本发明专利技术提供可以用简易的方法制造特性优良的薄膜晶体管的薄膜晶体管的制造方法、通过这种薄膜晶体管的制造方法而制造的薄膜晶体管、以及具备该薄膜晶体管的薄膜晶体管电路、电子器件以及电子设备。本发明专利技术的薄膜晶体管的制造方法包括：采用非电解镀在基板（２）上形成源电极和漏电极的第１工序，采用涂敷法至少在源电极（３）和漏电极（４）之间的区域形成有机半导体层（５）的第２工序，采用涂敷法在有机半导体层（５）上形成栅极绝缘层（６）的第３工序，采用涂敷法在栅极绝缘层（６）上以与源电极（３）和漏电极（４）之间的区域重叠的方式而形成栅电极（７）的第４工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜晶体管的制造方法、薄膜晶体管、薄膜晶体管电路、电子器件以及电子设备。
技术介绍
以往，对使用了具有半导体导电性的有机材料(有机半导体材料)的薄膜晶体管的研发正在不断进展。该薄膜晶体管具有适于薄型轻量化、有柔性、材料成本比较便宜等优点，希望可以作为柔性显示器等的开关元件。作为该薄膜晶体管，提出了在基板上形成有源电极、漏电极，并在这些电极上按有机半导体层、栅极绝缘层、栅电极的顺序依次层叠的晶体管(如参照专利文献1、2、3。)。在专利文献1中，公开了使用真空蒸镀法形成栅电极、源电极和漏电极。由此，在使用真空蒸镀法形成栅电极、源电极和漏电极的同时，用真空蒸镀法结合绝缘体层和有机半导体层，由此能再现性良好地制造高性能的薄膜晶体管。但问题是，在真空蒸镀法中需要规模宏大的设备，另外，成膜需要消耗的能量较大，成本较高等。另一方面，在专利文献2、3中，公开了通过湿式工序在大气压下对所有的栅电极、源电极、漏电极、绝缘体层和有机半导体层进行成膜的技术，由此可以低成本地制作薄膜晶体管。但是，和通过真空蒸镀法制造的薄膜晶体管相比，专利文献2、3中所述的薄膜晶体管不能获得足够的特性。专利文献1特开平5-55568号公报专利文献2WO0147045 专利文献3WO014704
技术实现思路
本专利技术提供一种通过简易的方法能制造特性优良的薄膜晶体管的薄膜晶体管的制造方法、由这种薄膜晶体管的制造方法制造的薄膜晶体管、具备该薄膜晶体管的薄膜晶体管电路、电子器件以及电子设备。通过下述的本专利技术能达到这种目的。本专利技术的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，具有通过非电解镀层在基板上形成源电极和漏电极的第1工序；使用涂敷法至少在上述源电极和上述漏电极之间的区域内形成有机半导体层的第2工序；使用涂敷法在上述有机半导体层上形成栅极绝缘层的第3工序；使用涂敷法，在所述栅极绝缘层上以与所述源电极和所述漏电极之间的区域重叠的方式而形成栅电极的第4工序。由此，采用简易的方法能制造特性优良的薄膜晶体管。关于本专利技术的薄膜晶体管的制造方法，在上述第1工序中，上述源电极和上述漏电极优选在设置于上述基体材料上的掩模开口部内，由供给非电镀液而选择性形成。由此可以使薄膜晶体管的制造工序更加简化，可以降低镀液的消耗量。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，在所述第一工序，用于所述非电解镀的镀液，优选含有用于形成所述源电极和所述漏电极的金属的金属盐和还原剂，并且实质上不含有碱金属离子。由此可以防止有机半导体层的特性降低。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，所述镀液中的所述金属盐的含量优选为1～50g/L。由此，能以适当的速度形成镀膜。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，上述还原剂优选把肼和次磷酸铵的至少一种作为主成分的物质。由此，镀膜的成膜速度比较合适，且镀膜的膜厚控制比较容易。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，上述镀液中的上述还原剂的含量优选10～200g/L。由此，能以更适当的成膜速度形成镀膜。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，上述镀液优选含有pH调整剂。由此，随着非电解镀层的进行，能防止或抑制镀液pH的降低，其结果能有效防止成膜速度的降低以及镀膜的组成、性质的改变。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，上述pH调整剂优选把氨水、氢化三甲铵和硫化铵中的至少一种作为主成分的物质。由此，能进一步确实可靠地防止成膜速度的降低和镀膜的组成、性质的改变。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，进行上述非电解镀层时的上述镀液的pH优选5～12。由此，成膜速度更加合适，并能高精度形成膜厚均匀的镀膜。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，进行上述非电解镀层时的上述镀液的温度优选30～90℃。由此，成膜速度更加合适，并能高精度形成膜厚均匀的镀膜。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，在上述第1工序中，上述源电极和上述漏电极优选以其梳齿相互咬合的方式而形成梳形。由此，能防止栅电极、源电极和漏电极重叠部分的面积增大，进一步改善薄膜晶体管的特性。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，作为上述源电极和上述漏电极的构成材料，分别优选以Ni、Cu、Pd、Au、Pt或含有它们的合金为主成分的材料。由此，能进一步改善薄膜晶体管的特性。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，在上述第2工序之前，优选有除去有机物的工序，所述的有机物存在于上述基板的形成上述有机半导体层的一面上。由此，能改善源电极和漏电极与有机半导体层之间的密接性。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，优选采用等离子处理除去上述有机物。通过等离子处理能在短时间内确实可靠地除去有机物。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，上述等离子处理优选在大气压下进行。由此，能降低制造成本和缩短制造时间。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，在上述等离子处理中，优选使用以氧气、氮气、氩气、氦气、氟化碳中的至少一种为主成分的气体而产生等离子。由此，因这些气体能在真空度相对较低的气氛下或大气压下产生等离子，所以能使装置简易化。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，上述有机半导体层优选用共轭系的高分子材料构成。共轭系的高分子材料通过其特有的电子云分散，载流子的移动能特别高。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，所述共轭系高分子材料优选以芴-联二噻酚共聚物、聚芳基胺或它们衍生物中的至少一种作为主成分的物质。这些物质由于在空气中不易氧化而比较稳定，因此是理想的。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，在上述第4工序中，作为形成上述栅电极的涂敷法，优选使用喷墨法。通过喷墨法能容易且确实可靠地形成规定形状的栅电极。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，上述栅电极优选主要由导电性高分子材料构成。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，上述栅电极优选使用含有金属微粒的液体而形成。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，上述金属微粒优选以Ag为主成分的物质。通过使用以Ag为主成分的微粒，使得用于形成栅电极的材料的调制变得容易，同时得到的栅电极具有较高的导电性。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，上述基板是主要由树脂材料构成的树脂基板，在上述第1工序之前，优选有实施密接性改善处理的工序，所述的密接性改善处理是指在上述树脂基板的形成上述源电极和上述漏电极的一面上，改善上述源电极和上述漏电极之间的密接性。由此，进一步改善薄膜晶体管的特性。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，上述的密接性改善处理，优选在使用含有过渡金属氧化物和无机酸的蚀刻液对上述树脂基板的形成上述源电极和上述漏电极的一面进行蚀刻之后，并通过使用含有还原剂的处理液进行处理，而所述的还原剂实际上不含碱金属元素。由此，在防止有机半导体层的特性降低的同时，能进行密接性改善处理。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，上述还原剂优选以铵化合物为主成分的物质。铵化合物由于还原作用优良，因此是理想的。在本专利技术的薄膜晶体管的制造方法中，上述铵化合物优选亚硫酸铵水合物。亚硫酸铵水合物具有特别好的还原作用，所以优选。本专利技术的薄膜晶体管，其特征在于，是采用本专利技术的薄膜晶体管的制造方法而制成的。由此，能得到特性(开关特性)优良的薄膜晶体管。本专利技术的薄膜晶体管电路，其特征在于，具备本专利技术的薄膜晶体管。由此，能得到高可靠性的薄膜晶体管电路。本专利技术的电子器件，其特征在于，具备本专利技术的薄膜晶体管电路。由此，能得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，包括：采用非电解镀层在基板上形成源电极和漏电极的第１工序，采用涂敷法至少在所述源电极和所述漏电极之间的区域形成有机半导体层的第２工序，采用涂敷法在所述有机半导体层上形成栅极绝缘层 的第３工序，采用涂敷法以在所述栅极绝缘层上的与所述源电极和所述漏电极之间的区域重叠的方式而形成栅电极的第４工序。

【技术特征摘要】
JP 2003-11-19 2003-3900011.一种薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，包括采用非电解镀层在基板上形成源电极和漏电极的第1工序，采用涂敷法至少在所述源电极和所述漏电极之间的区域形成有机半导体层的第2工序，采用涂敷法在所述有机半导体层上形成栅极绝缘层的第3工序，采用涂敷法以在所述栅极绝缘层上的与所述源电极和所述漏电极之间的区域重叠的方式而形成栅电极的第4工序。2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，在所述的第1工序中，所述源电极和所述漏电极，是在设置于所述基材上的掩模开口部内，提供非电解镀液而有选择性形成的。3.根据权利要求1或者2所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，在所述的第1工序中，用于所述非电解镀层的镀液是实际上不含碱金属离子的液体。4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，在所述的第1工序中，所述源电极和所述漏电极都是以梳齿形且其梳齿相互咬合的方式形成的。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述源电极和所述漏电极的构成分别以Ni、Cu、Pd、Au、Pt或含有它们的合金为主成分。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，在所述的第2工序之前，还有除去有机物的工序，所述的有机物存在于所述基板的形成所述有机半导体层的面侧。7.根据权利要求6所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述有机物的除去是通过等离子处理而进行的。8.根据权利要求7所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述的等离子处理是在大气压下进行的。9.根据权利要求7或者8所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，在所述的等离子处理中，使用以氧气、氮气、氩气、氦气、氟化碳中的至少一种为主成分的气体而产生等离子。10.根据权利要求1-9中任意一项所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于，所述有机半导体层主要...

【专利技术属性】
技术研发人员：川濑健夫，原田光明，木村里至，降旗荣道，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]