本发明专利技术涉及薄膜晶体管及其制造方法和电子装置。薄膜晶体管包括：有机半导体层；以及源电极和漏电极，源电极和漏电极彼此隔开并被设置为分别与有机半导体层重叠。有机半导体层包括：下部有机半导体层；以及上部有机半导体层，形成于下部有机半导体层之上，并具有高于下部有机半导体层的溶解性和导电性。下部有机半导体层从与源电极重叠的区域延伸到与漏电极重叠的区域，而上部有机半导体层被分别设置在与源电极重叠的区域和与漏电极重叠的区域的各区域中，以使得各上部有机半导体层彼此隔开。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有有机半导体层的薄膜晶体管和制造该薄膜晶体管的方法，以 及使用该薄膜晶体管的电子装置。
技术介绍
近年来，已经在以显示装置为代表的许多电子装置中引入了有源矩阵驱动系统， 而薄膜晶体管(TFT)被用作用来切换(像素选择)的元件。图9示出了过去的沟道蚀刻型TFT的截面图。在该TFT中，半导体层103形成于 栅电极101和栅极绝缘层102上，源电极104和漏电极105连接至半导体层103。源电极 104和漏电极105彼此隔开且被设置为与半导体层103的上部部分重叠。图9所示的区域Rl R3表示由半导体层103与源电极104以及漏电极105之间 的位置关系所决定的区域。区域Rl是半导体层103与源电极104重叠的区域，区域R2是 半导体层103与漏电极105重叠的区域。此外，区域R3位于区域Rl和R2之间，且该区域 中的半导体层103与源电极104和漏电极105都不重叠。在下文中，区域Rl R3表示与 此相同的含义。作为沟道层的半导体层103是具有层叠结构，其中，上部半导体层1(Χ3Β形成在下 部半导体层103Α上。下部半导体层103Α由非晶硅形成，并从区域Rl经由区域R3延伸到 区域R2。上部半导体层10 由η型掺杂的非晶硅形成，并设置在区域Rl和R2上，以使得 各上部半导体层1(Χ3Β彼此隔开。当形成这样的半导体层103时，首先，形成下部半导体层103Α和上部半导体层 103Β以从区域Rl延伸到区域R2 ；然后形成源电极104和漏电极105。随后，通过使用源电 极104和漏电极105作为掩膜，选择性蚀刻上部半导体层1(Χ3Β。结果，上部半导体层ΚΧ3Β 在区域R3中的部分被去除，因此，上部半导体层1(Χ3Β仅保留区域Rl和R2中。在这种沟道刻蚀型TFT中，η型掺杂的上部半导体层10 的电阻变得小于未掺杂 的下部半导体层103A的电阻。结果，源电极104以及漏电极105与上部半导体层10 之 间的接触电阻降低，从而，电荷在源电极104和漏电极105与半导体层103之间的进出变得 各易ο顺便提及，最近使用有机半导体层作为沟道层的有机TFT受到了关注。在该有机 TFT中，可以通过涂覆来形成沟道层，这可以降低成本。此外，能够在低于蒸镀等方法的温度 下形成沟道层，因此，可以在低耐热性的柔性塑料膜等上实现有机TFT。图10示出了过去的有机TFT的截面图。除了以有机半导体层203代替半导体层 103之外，该有机TFT具有与图9所示的TFT相似的结构。具体地，有机半导体层203形成 在栅电极201和栅极绝缘层202上，源电极204和漏电极205连接至有机半导体层203。该 有机半导体层203具有单层结构，并从区域Rl延伸到区域R2。作为该有机TFT的结构，像过去的TFT那样，考虑诸如顶接触型、底接触型，顶栅型 和底栅型的各种结构。首先，顶接触型是常用的，在顶接触型中，源电极和漏电极被设置为重叠在有机半导体层的上部部分上(例如，参考国际申请W02007/055119)。
技术实现思路
为了利用有机TFT的优势从而使电子装置更薄、更柔韧，非常期望提高有机TFT的 性能，尤其是迁移率和0N/0FF比。因此，已经研究了将图9所示的沟道蚀刻型结构应用于有机TFT，但是由于沟道层 是有机半导体层而导致这种尝试遇到了困难。这是因为，为了去除有机半导体，通常采用 氧等离子体蚀刻去除有机物质，但是在这种蚀刻过程中，很难选择性地蚀刻有机半导体层 (只是必要部分)。这种情况下，如果有机半导体层由两层形成且然后只蚀刻上层，则下层 不会仅被少量蚀刻。结果，下层的厚度减小，同时，由于刻蚀时导致的损伤使得性能恶化。鉴于此，期望提供能够提高薄膜晶体管的性能的薄膜晶体管、薄膜晶体管的制造 方法以及一种电子装置。根据本专利技术的实施方式，提供了一种薄膜晶体管，包括有机半导体层；源电极和 漏电极，彼此隔开并被设置为分别与有机半导体层重叠。该有机半导体层包括下部有机半 导体层；上部有机半导体层，形成在下部有机半导体层上，并具有高于下部有机半导体层的 溶解性和导电性。下部有机半导体层从与源电极重叠的区域延伸到与漏电极重叠的区域， 而上部有机半导体层被分别设置在与源电极重叠的区域和与漏电极重叠的区域的各区域 中，以使得各上部有机半导体层彼此隔开。此外，根据本专利技术实施方式的电子装置包含上述 薄膜晶体管。根据本专利技术的实施方式，提供一种薄膜晶体管的制造方法，包括以下步骤形成下 部有机半导体层；以及在下部有机半导体层上形成上部有机半导体层，该上部有机半导体 层具有高于下部有机半导体层的溶解性和导电性。该方法进一步包括形成源电极和漏电 极，该源电极和漏电极彼此隔开，且分别与上部有机半导体层重叠；以及通过使用源电极和 漏电极作为掩膜，选择性地溶解上部有机半导体层。根据本专利技术实施方式中的薄膜晶体管及其制造方法和电子装置，上部有机半导体 层具有高于下部有机半导体层的溶解性和导电性。在这种情况下，即使未使用氧等离子体 蚀刻，也可以通过使用溶剂(诸如有机溶剂)的简单的溶解处理来选择性地去除上部有机 半导体层。因此，形成了从与源电极重叠的区域延伸到与漏电极重叠的区域的下部有机半 导体层，而上部有机半导体层形成在与源电极重叠的区域和与漏电极重叠的区域的各区域 中，从而使得上部有机半导体层彼此隔离。从而可以以高稳定性容易地制造设置有有机半 导体层的沟道蚀刻型薄膜晶体管。从而提高了迁移率和ON-OFF比，进而提高了性能。附图说明图1是示出本专利技术的一个实施方式中的薄膜晶体管的截面图；图2是用于说明该薄膜晶体管制造方法的截面图；图3是用于说明图2之后的处理的截面图；图4是示出作为薄膜晶体管应用实例的液晶显示装置的主要部分的结构的截面 图；图5是示出图4所示的液晶显示装置的电路结构的示图6是示出作为薄膜晶体管应用实例的有机电致发光(EL)显示装置的主要部分 的结构的截面图；图7是示出图6所示的有机EL显示装置的电路结构的示图；图8是示出作为薄膜晶体管应用实例的电子纸显示装置的主要部分的结构的截 面图；图9是示出过去的薄膜晶体管结构的截面图；以及图10是示出过去的有机薄膜晶体管结构的截面图。具体实施例方式下面参照附图来描述本专利技术的具体实施方式，顺便提及，将以以下顺序进行描述。1.薄膜晶体管(有机TFT)及其制造方法；2.薄膜晶体管(有机TFT)的应用实例(电子装置)2-1.液晶显示装置2-2.有机EL显示装置2-3.电子纸显示装置<1.有机TFT及其制造方法〉图1示出了本专利技术一个实施方式中的作为薄膜晶体管的有机TFT的结构的截面 图。有机TFT是这样一种TFT，其中，有机半导体层3被设置为经由栅极绝缘层2面向 栅电极1，源电极4和漏电极5被连接至有机半导体层3。源电极4和漏电极5彼此隔开 (分开)并分别与有机半导体层3重叠。此处所描述的有机TFT为顶接触底栅型，其中，栅电极1位于有机半导体层3下 方，源电极4和漏电极5覆盖在有机半导体层3上。栅电极1由例如一种或多种金属材料、无机导电材料、有机导电材料和碳素材料 (carbon material)组成。金属材料例如为铝(Al)、铜(Cu)、· (Mo)、钛(Ti)、铬(Cr)、镍 (Ni)、钯(Pd)、金(Au)、银(本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种薄膜晶体管，包括：有机半导体层；以及源电极和漏电极，彼此隔开并被设置为分别与所述有机半导体层重叠，其中，所述有机半导体层包括：下部有机半导体层，以及上部有机半导体层，形成在所述下部有机半导体层上，并具有高于所述下部有机半导体层的溶解性和导电性，以及所述下部有机半导体层从与所述源电极重叠的区域延伸到与所述漏电极重叠的区域，而所述上部有机半导体层被分别设置在与所述源电极重叠的区域和与所述漏电极重叠的区域的各区域中，以使得各上部有机半导体层彼此隔开。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：八木岩，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP
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