晶体管的制造方法及晶体管技术

本发明专利技术的目的是提供一种有机半导体与电极之间的接触电阻降低且生产性良好的晶体管的制造方法。本发明专利技术是一种晶体管的制造方法，特征在于：形成载持无电解镀敷用触媒的基底膜；对基底膜载持无电解镀敷用触媒进行第1无电解镀敷；于通过第1无电解镀敷所形成的电极的表面进行第2无电解镀敷，形成源极、漏极电极；及，形成与源极、漏极电极相对的面接触的半导体层；且，第2无电解镀敷中使用的材料的功函数、与半导体层的材料中的用于电子移动的分子轨道的能量位准的能量位准差小于第1无电解镀敷中使用的材料的功函数、与上述分子轨道的能量位准的能量位准差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】晶体管的制造方法及晶体管
本专利技术是关于一种晶体管的制造方法及晶体管。本申请案基于2011年8月15日申请的日本专利特愿2011-177424号而主张优先权，且将其内容沿用于本文中。
技术介绍
有机晶体管可在比先前的无机硅薄膜的晶体管低的温度下制作，且具有以下等优点：通过形成于使用树脂材料的可挠性基板上，可成为具可挠性的有机晶体管；廉价且能由适于大型化的溶液工艺形成。因此，作为新一代的可挠性电子学的核心而得到广泛研究。有机薄膜晶体管的构造可大致分为底部接触型及顶部接触型。其中，底部接触型有机薄膜晶体管是在预先形成有电路图案的基板上形成有机半导体层，因此，具有不会因随电极形成所产生的物理、化学性应力(stress)而使有机半导体层劣化的优点。另一方面，于底部接触型有机薄膜晶体管中，会因构成电极的金属材料的功函数、与有机半导体的HOMO(HighestOccupiedMolecularOrbital：最高占有轨道)(或LUMO(LowestUnoccupiedMolecularOrbital：最低非占有轨道))位准的差，而使有机半导体与金属配线之间产生接触电阻(肖特基电阻)，因此存在特性比顶部接触型有机薄膜晶体管更加劣化的问题。当利用蒸镀或溅射等来将金配线形成于绝缘层上时，作为密合层需要钛层或铬层，但因钛或铬的功函数小，故而存在对于稠五苯等有机半导体的电荷注入性降低的问题。为了解决该问题，在非专利文献1中，提出如下构成：于源极、漏极电极，采用对于有机半导体的电荷注入性良好的金属氧化物的层与金属层的积层构造，以降低电极层—有机半导体层间的电荷注入障壁。而且，在非专利文献2中，揭示有以下TFT(ThinFilmTransistor，薄膜晶体管)：利用十一烷硫醇(DT)、全氟十一烷硫醇(PFDT)、全氟己烷硫醇(PFHT)等SAMs(自组化单分子膜)来对Au(金)电极进行处理而改变功函数，从而改善了来自电极的电荷注入。现有技术文献非专利文献非专利文献1：D.Kumaki.Appl.Phys.Lett.，92,013301(2008)。非专利文献2：P.Marmont等人，OrganicElectronics(2008)，doi：10.1016/j.orgel.2008.01.004。
技术实现思路
专利技术欲解决的课题然而，上述的方法中，于形成金属氧化物的层时使用真空工艺、或使用高价的SAMs材料，因此，不适合基板的大型化或晶体管的量产化。本专利技术的态样的目的之一在于提供一种降低了有机半导体与电极之间的接触电阻、且生产性良好的晶体管的制造方法。而且，其又一目的在于提供一种降低了有机半导体与电极之间的接触电阻、且生产性良好的晶体管。用以解决课题的手段本专利技术的态样的晶体管的制造方法的特征在于，具有以下步骤：形成载持无电解镀敷用触媒的基底膜；于上述基底膜上形成具有与源极电极及漏极电极对应的开口部的光阻层；于上述开口部内的上述基底膜上载持上述无电解镀敷用触媒，进行第1无电解镀敷；除去上述光阻层；于通过上述第1无电解镀敷所形成的电极的表面上进行第2无电解镀敷，形成源极电极及漏极电极；及，形成接触于上述源极电极与漏极电极相对的面的半导体层；且上述第2无电解镀敷中使用的金属材料的功函数、与上述半导体层的形成材料中用于电子移动的分子轨道的能量位准的能量位准差小于上述第1无电解镀敷中使用的金属材料的功函数、与上述分子轨道的能量位准的能量位准差。此处，所谓“半导体层的形成材料中用于电子移动的分子轨道的能量位准”，当半导体层为p型半导体时为HOMO的能量位准，当半导体层为n型半导体时为LUMO的能量位准。而且，本专利技术的态样的晶体管的特征在于，具备：源极电极及漏极电极、栅极电极，其对应于上述源极电极及上述漏极电极之间的通道而设置；及半导体层，其设置成接触于上述源极电极及上述漏极电极相对的面；且上述源极电极具有第1电极与设置于上述第1电极表面的至少一部分的第2电极，上述漏极电极具有第3电极与设置于上述第3电极表面的至少一部分的第4电极，上述第2电极的形成材料的功函数、与上述半导体层的形成材料中用于电子移动的分子轨道的能量位准的能量位准差小于上述第1电极的形成材料的功函数、与上述分子轨道的能量位准的能量位准差，上述第4电极的形成材料的功函数、与上述半导体层的形成材料中用于电子移动的分子轨道的能量位准的能量位准差小于上述第3电极的形成材料的功函数、与上述分子轨道的能量位准的能量位准差。专利技术的效果根据本专利技术的态样，可提供一种降低了有机半导体与电极之间的接触电阻、且生产性良好的有机晶体管的制造方法。附图说明图1为表示利用本实施形态的制造方法所制造的有机晶体管的概略剖面图。图2A为表示利用本实施形态的制造方法所制造的有机晶体管的驱动状况的图。图2B为表示利用本实施形态的制造方法所制造的有机晶体管的驱动状况的图。图3A为表示本实施形态的制造方法的步骤图。图3B为表示本实施形态的制造方法的步骤图。图4A为表示本实施形态的制造方法的步骤图。图4B为表示本实施形态的制造方法的步骤图。图4C为表示本实施形态的制造方法的步骤图。图4D为表示本实施形态的制造方法的步骤图。图4E为表示本实施形态的制造方法的步骤图。图5A为表示本实施形态的制造方法的步骤图。图5B为表示本实施形态的制造方法的步骤图。图5C为表示本实施形态的制造方法的步骤图。图6A为表示本实施形态的制造方法的步骤图。图6B为表示本实施形态的制造方法的步骤图。图6C为表示本实施形态的制造方法的步骤图。图6D为表示本实施形态的制造方法的步骤图。图7A为表示本实施形态的制造方法的步骤图。图7B为表示本实施形态的制造方法的步骤图。图8为表示实施例的结果的照片。图9A为表示实施例的结果的照片。图9B为表示实施例的结果的照片。图10A为表示实施例的结果的照片。图10B为表示实施例的结果的照片。图11为表示实施例的结果的照片。图12为表示实施例的结果的照片。图13为表示实施例的结果的图表。符号说明：1、1x：有机晶体管2：基板6：栅极电极13：母镀敷层(基底膜)14：光阻层14a：开口部15：无电解镀敷用触媒16：源极电极16a、17a：侧面(对向的面)17：漏极电极20：有机半导体层具体实施方式以下，参照图1～图7B，对于本实施形态的有机晶体管的制造方法进行说明。再者，以下的所有图式中，为了便于看清图式，适当地改变各构成要素的尺寸或比率等。图1为表示利用本实施形态的有机晶体管的制造方法所制造的有机晶体管1的概略剖面图。有机晶体管1为所谓底部接触型有机薄膜晶体管。有机晶体管1包括基板2、母镀敷层3、13、无电解镀敷用触媒5、15、栅极电极6、源极电极16、漏极电极17、及有机半导体层20。母镀敷层(基底膜)13作为使栅极电极6与源极电极16或漏极电极17绝缘的绝缘层而发挥功能。基板2可使用具透光性者及不具透光性者中的任一种。可使用例如，玻璃、石英玻璃、氮化硅等无机物，或丙烯酸系树脂、聚碳酸酯树脂、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)或PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)等聚酯树脂等有机高分子(树脂)等。该等基板2的材料不会与经过无电解镀敷之后所形成的金属制的镀敷皮膜形成金属键。因此，在本实施形态中，将该等材料作为难以直接形成镀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体管的制造方法，其具有以下步骤：形成载持无电解镀敷用触媒的基底膜；于上述基底膜上形成具有与源极电极及漏极电极对应的开口部的光阻层；于上述开口部内的上述基底膜载持上述无电解镀敷用触媒，进行第1无电解镀敷；除去上述光阻层；于通过上述第1无电解镀敷所形成的电极的表面进行第2无电解镀敷，形成源极电极及漏极电极；及形成接触于上述源极电极与漏极电极相对的面的半导体层；且上述第2无电解镀敷中使用的金属材料的功函数、与上述半导体层的形成材料中用于电子移动的分子轨道的能量位准的能量位准差小于上述第1无电解镀敷中使用的金属材料的功函数、与上述分子轨道的能量位准的能量位准差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.15 JP 2011-1774241.一种晶体管的制造方法，其具有以下步骤：形成载持无电解镀敷用触媒的基底膜；于上述基底膜上形成具有与源极电极及漏极电极对应的开口部的光阻层；于上述开口部内的上述基底膜载持上述无电解镀敷用触媒，进行第1无电解镀敷；除去上述光阻层；除去上述光阻层后，于通过上述第1无电解镀敷所形成的电极的表面进行第2无电解镀敷，形成源极电极及漏极电极；及形成接触于上述源极电极与漏极电极相对的面的半导体层；且上述第2无电解镀敷中使用的金属材料的功函数、与上述半导体层的形成材料中用于电子移动的分子轨道的能量位准的能量位准差小于上述第1无电解镀敷中使用的金属材料的功函数、与上述分子轨道的能量位准的能量位准差。2.如权利要求1所述的晶体管的制造方...

【专利技术属性】
技术研发人员：小泉翔平，杉崎敬，宫本健司，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：日本;JP