薄膜晶体管、薄膜晶体管制造方法和电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了薄膜晶体管制造方法、薄膜晶体管和电子装置。所述制造方法包括如下步骤：在基板上形成栅极电极；在所述栅极电极上形成栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上形成有机半导体层；利用激光烧蚀方法选择性地除去所述有机半导体层的一部分，形成有机半导体图形；以及在所述有机半导体图形上形成源极电极和漏极电极。所述薄膜晶体管包括：基板；形成在所述基板上的栅极电极；形成在所述栅极电极上的栅极绝缘层；利用激光烧蚀方法在所述栅极绝缘层上形成的有机半导体图形；以及形成在所述有机半导体图形上的源极电极和漏极电极。本发明专利技术能够容易且稳定地制造出低电阻的顶接触型薄膜晶体管，能够实现薄膜晶体管的高性能化和易制造化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有有机半导体图形的薄膜晶体管、该薄膜晶体管的制造方法以及使用该薄膜晶体管的电子装置。
技术介绍
近年来，包括由有机半导体材料制成的沟道层的薄膜晶体管(下文称作“TFT”)， 即有机薄膜晶体管已经引起了关注。可通过涂敷或印刷方法来形成包括沟道层在内的全部层，从而能够实现低成本制造过程。另外，由于该沟道层可在比例如蒸发方法等方法更低的温度下形成，由此可将有机TFT安装在具有柔性和低耐热性的塑料膜上。如同包括由无机半导体材料制成的沟道层的无机TFT —样，已经对有机TFT作为诸如显示装置等电子装置的切换元件的用途进行了研究。有机TFT包括用于形成沟道层的有机半导体图形；以及与该有机半导体图形连接的源极电极和漏极电极。当制造有机TFT时，为了减小断态电流(OFF state current)，希望有这样的工序步骤在该工序步骤中，形成有机半导体层，然后选择性地除去(图形化)该有机半导体层以形成有机半导体图形。通常将该工序称作元件隔离。在有机TFT的制造工序中，与无机 TFT的制造工序不同的是，有机半导体图形易于溶解在有机溶剂中，这样就难以通过使用有机溶剂的光刻方法进行上述元件隔离。已经提出了用于元件隔离的一些方法。下面具体说明这些方法。用YAG激光器等照射一部分有机半导体层从而使不需要的部分升华(例如，见日本专利申请公开公报第 2005-079225号)。在源极电极和漏极电极的每一者上分别形成图形化的绝缘层(诸如氮化硅)，然后形成有机半导体层。在此情况下，利用在形成有图形化的绝缘层的区域与未形成有图形化的绝缘层的区域之间的高度差(台阶差)，将有机半导体层隔离开(例如，见日本专利申请公开公报第2000-269504号)。在有机半导体层上形成图形化的层(诸如聚乙烯醇)，然后利用该图形化的层作为蚀刻掩模对有机半导体层进行蚀刻(例如，见日本专利申请公开公报第2006-261312号)。在源极电极及漏极电极上依次形成有机半导体层和栅极绝缘层，然后利用激光烧蚀方法同时对有机半导体层和栅极绝缘层进行图形化(例如，见日本专利第4137915号)。在源极电极及漏极电极上依次形成有机半导体层和保护层(诸如氧化硅)，然后利用激光烧蚀方法同时对有机半导体层和保护层进行图形化(例如，见日本专利申请公开公报第2006-332661号)。在源极电极及漏极电极上形成有机半导体层， 然后用激光束照射除了形成有该源极电极及漏极电极的区域以外的其他区域，从而对有机半导体层进行图形化(例如，见日本专利申请公开公报第2008-5M839号(PCT申请的译文))。在源极电极及漏极电极上依次形成保护层(诸如铟锡氧化物(ITO))和有机半导体层，然后用激光束照射形成有保护层的区域，从而对有机半导体层进行图形化(例如，见日本专利申请公开公报第2007-165834号)。与无机TFT的情况一样，根据有机半导体图形与源极电极之间的位置关系以及有机半导体图形与漏极电极之间的位置关系而将有机TFT分成了顶接触型或底接触型。特别地，顶接触型有机TFT被认为是大有前途的，在该顶接触型有机TFT中，源极电极及漏极电极以重叠在有机半导体图形的上侧的方式与该有机半导体图形接触。这样做的一个原因是有机半导体图形与源极电极间的接触电阻以及有机半导体图形与漏极电极之间的接触电阻有所减小，并且耐热性有所提高。然而，对于顶接触型有机TFT的实用性制造方法还没有具体的提议，因此期望能够建立顶接触型有机TFT的实用性制造方法。在此情况下，为了保证具有有机TFT的电子装置的性能和产率，期望不仅能够制造顶接触型有机TFT，还能够容易地制造具有高性能的有机TFT。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是期望提供能够实现更高性能且更易于制造的薄膜晶体管及其制造方法，还期望提供一种电子装置。本专利技术一个实施方案的薄膜晶体管制造方法包括在基板上形成栅极电极；在所述栅极电极上形成栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上形成有机半导体层；利用激光烧蚀方法选择性地除去所述有机半导体层的一部分，形成有机半导体图形；以及在所述有机半导体图形上形成源极电极和漏极电极。本专利技术另一个实施方案的薄膜晶体管包括基板；栅极电极，所述栅极电极形成在所述基板上；栅极绝缘层，所述栅极绝缘层形成在所述栅极电极上；有机半导体图形，所述有机半导体图形是利用激光烧蚀方法而被形成在所述栅极绝缘层上；以及源极电极和漏极电极，所述源极电极和所述漏极电极形成在所述有机半导体图形上。本专利技术又一个实施方案的电子装置包括薄膜晶体管，其中所述薄膜晶体管包括 基板；栅极电极，所述栅极电极形成在所述基板上；栅极绝缘层，所述栅极绝缘层形成在所述栅极电极上；有机半导体图形，所述有机半导体图形是利用激光烧蚀方法而被形成在所述栅极绝缘层上；以及源极电极和漏极电极，所述源极电极和所述漏极电极形成在所述有机半导体图形上。根据本专利技术实施方案的薄膜晶体管制造方法、薄膜晶体管和电子装置，利用激光烧蚀方法选择性地除去所述有机半导体层的一部分来形成有机半导体图形，并在所述有机半导体图形上形成源极电极和漏极电极。因此，能够容易且稳定地制造出低电阻的顶接触型薄膜晶体管。于是，能够实现薄膜晶体管的高性能化和易制造化。应理解的是，上面的总体说明和下面的详细说明都是示例性的，并且旨在为随附权利要求的技术方案提供进一步的解释。附图说明这里所包含的附图提供了对本专利技术的进一步理解，这些附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。这些附示了各实施方案，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是示出了本专利技术实施例的薄膜晶体管的结构的截面图。图2是示出了用于薄膜晶体管制造方法的激光束加工装置的结构的框图。图3是用于说明薄膜晶体管制造方法的截面图。图4是图示了跟在图3所示工序步骤之后的工序步骤的截面图。图5是图示了跟在图4所示工序步骤之后的工序步骤的截面图。图6是对薄膜晶体管制造方法进行补充说明的截面图。图7是图示了跟在图6所示工序步骤之后的工序步骤的截面图。图8是图示了跟在图6所示工序步骤之后的另一工序步骤的截面图。图9是用于说明薄膜晶体管制造方法的变形例的截面图。图10是图示了用图9所示的工序步骤制造出来的薄膜晶体管的结构的截面图。图11图示了液晶显示装置的主要部分的结构的截面图，该液晶显示装置是薄膜晶体管的应用例。图12图示了图11所示的液晶显示装置的电路结构。 具体实施例方式下面，参照附图来详细说明本专利技术的实施例。对实施例进行说明时的顺序如下1.薄膜晶体管1-1.薄膜晶体管的结构1-2.薄膜晶体管制造方法2.薄膜晶体管的应用例(电子装置)1.薄膜晶体管1-1.薄膜晶体管的结构图1示出了作为本专利技术实施例薄膜晶体管的有机TFT的截面结构。该有机TFT具有如下结构该结构中，在支撑基板1上依次形成有栅极电极2、栅极绝缘层3、有机半导体图形4、源极电极5和漏极电极6。这里所说明的有机TFT是底栅顶接触型的，在该底栅顶接触型中，栅极电极2位于有机半导体图形4的下侧，并且源极电极 5和漏极电极6在有机半导体图形4的上侧与该有机半导体图形4重叠。这里所述的“下侧”是指有机半导体图形4的靠近支撑基板1的那一侧，“上侧”是指有机半导体图形4的远离支撑基板1的那一侧。支撑基板1由诸如塑料材料、金属材本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种薄膜晶体管制造方法，所述方法包括如下步骤：在基板上形成栅极电极；在所述栅极电极上形成栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上形成有机半导体层；利用激光烧蚀方法选择性地除去所述有机半导体层的一部分，形成有机半导体图形；以及在所述有机半导体图形上形成源极电极和漏极电极。

【技术特征摘要】
2010.05.26 JP 2010-1201761.一种薄膜晶体管制造方法，所述方法包括如下步骤 在基板上形成栅极电极；在所述栅极电极上形成栅极绝缘层； 在所述栅极绝缘层上形成有机半导体层；利用激光烧蚀方法选择性地除去所述有机半导体层的一部分，形成有机半导体图形；以及在所述有机半导体图形上形成源极电极和漏极电极。2.如权利要求1所述的薄膜晶体管制造方法，其中，在形成所述有机半导体图形时，使所述有机半导体图形的宽度随着所述有机半导体图形越来越靠近所述栅极绝缘层而增大。3.如权利要求1所述的薄膜晶体管制造方法，其中，在形成所述有机半导体图形时，使用所述有机半导体图形作为掩模，利用激光烧蚀方法将所述栅极绝缘层选择性地向下挖直至达到所述栅极绝缘层的某一深度。4.如权利要求1至3任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：川岛纪之，村瀬英寿，胜原真央，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP