[發(fā)明專利]電子器件陣列

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580047427.6
• 申請日: 2005-12-16
• 公開（公告）號: CN101111937A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 保羅·A·凱恩
• 申請（專利權(quán)）人: 造型邏輯有限公司
• 主分類號: H01L27/00
• 分類號: H01L27/00;H01L51/10;H01L51/40
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 王以平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制造電子器件陣列的技術(shù)，特別涉及但不僅僅涉及電 子器件陣列的生產(chǎn)中的半導(dǎo)體層的構(gòu)圖方法，所述電子器件例如半導(dǎo) 體聚合物薄膜晶體管(TFT)。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體共軛聚合物薄膜晶體管(TFT)近來引起了集成于塑料襯 底的廉價(jià)邏輯電路(C.Drury等，APL?73，108(1998))和光電子集 成器件以及高分辨率有源矩陣顯示中的晶體管開關(guān)(H.Sirringhaus 等，Science?280，1741(1998)，A.Dodabalapur等，Appl.Phys.Lett. 73，142(1998))等應(yīng)用的關(guān)注。在具有聚合物半導(dǎo)體、無機(jī)金屬電極 和柵電介質(zhì)層的測試器件構(gòu)造中高性能TFT已經(jīng)給出了示例。電荷 載流子遷移率已經(jīng)達(dá)到0.1cm²/Vs，開關(guān)(ON-OFF)電流比達(dá)到10⁶～ 10⁸，已經(jīng)可與無定形硅TFT具有可比性(H.Sirringhaus等，Advances In?Solid?State?Physics?39，101(1999))。

共軛聚合體半導(dǎo)體的滿足器件質(zhì)量要求的薄膜可以通過在襯底 上涂布在有機(jī)溶劑中的聚合物溶液形成。該技術(shù)因此理想地適合廉價(jià) 的、與柔性的塑料襯底兼容的大面積溶液處理。

有機(jī)TFT應(yīng)用容易在器件中的元件諸如充電了的像素和邏輯門 元件之間發(fā)生漏電流。因此對于很多TFT應(yīng)用而言，有源半導(dǎo)體層 需要在器件之間進(jìn)行隔離。為了減小電氣串?dāng)_以及消除相鄰器件之間 的寄生漏電流，該措施是必需的。即使半導(dǎo)體材料未摻雜，貫通半導(dǎo) 體層的漏電流也是顯著的，尤其是具有高晶體管排列密度的電路例如 高分辨率有源矩陣顯示裝置。

在有源矩陣顯示裝置中，淀積用于像素尋址的金屬互連以使其以 貫穿顯示裝置的方式放置。如果半導(dǎo)體材料出現(xiàn)在這樣的互連線下 方，會(huì)在位于互連線下方的層中形成寄生TFT的溝道，從而會(huì)在像 素之間產(chǎn)生不可忽視的漏電流。這種漏電流會(huì)導(dǎo)致器件性能的下降。 因此，如果在整個(gè)面板上涂布未構(gòu)圖的半導(dǎo)體層，需要對該層進(jìn)行構(gòu) 圖。

半導(dǎo)體可以以旋轉(zhuǎn)涂布可溶液加工的半導(dǎo)體、例如F8T2的方式 淀積；或者以蒸發(fā)淀積其他半導(dǎo)體、例如并五苯(pentacene)的方式。 但是即使上述兩種情況中的未摻雜半導(dǎo)體層，在器件中的元件與柵極 互連下方的區(qū)域之間的半導(dǎo)體材料在柵極被激活時(shí)會(huì)電活躍。

理想地，半導(dǎo)體的構(gòu)圖方法為數(shù)字的以允許在大面積面板上進(jìn)行 扭曲校正，例如，在制造大型的柔性顯示裝置中。其結(jié)果，用于如并 五苯(Pentacene)的半導(dǎo)體的應(yīng)用的蔭罩式工藝不適合大面積半導(dǎo)體 的構(gòu)圖，這是由于對于給定的掩模不能進(jìn)行扭曲校正。

可溶液加工的半導(dǎo)體的一種構(gòu)圖方法是只在需要處、例如直接在 晶體管溝道區(qū)域上方用噴墨法印制半導(dǎo)體。這是一個(gè)數(shù)字加工的例子 并具有有效利用半導(dǎo)體材料的額外的優(yōu)點(diǎn)。利用這種工藝可獲得的最 高分辨率受限于在襯底薄膜上淀積的半導(dǎo)體液滴的擴(kuò)散。該工藝的另 一問題是液滴的擴(kuò)散取決于所要在其上進(jìn)行印刷的表面，因此不考慮 對半導(dǎo)體構(gòu)圖工序的影響就不能輕易改變襯底材料。這減少了可選擇 的襯底。其他用于從溶液構(gòu)圖半導(dǎo)體層的直寫(direct-write)印刷工 藝，例如膠版印刷或者網(wǎng)屏印刷也有同樣的問題。

也可以使用光刻進(jìn)行有源半導(dǎo)體層的構(gòu)圖(Gerwin.H.Gelinck 等，Nature?Materials?3，106-110(2004))。但光刻需要多道工序，會(huì) 因半導(dǎo)體和抗蝕劑的化學(xué)藥劑/溶劑的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致有機(jī)半導(dǎo)體材料 的惡化，難以在尺寸不穩(wěn)定的柔性襯底上工作，特別是當(dāng)在大的襯底 區(qū)域上需要具有與先前淀積圖案的高配準(zhǔn)精度時(shí)。例如US6803267說 明了一種用于對有機(jī)半導(dǎo)體材料構(gòu)圖的包括多個(gè)工藝步驟的制造有 機(jī)存儲器件的方法。該多步驟工藝包括在有機(jī)半導(dǎo)體上淀積硅基抗蝕 劑，照射硅基抗蝕劑的一部分，對硅基抗蝕劑構(gòu)圖以去除硅基抗蝕劑 的被照射部分，對曝光了的有機(jī)半導(dǎo)體構(gòu)圖，并剝離未照射的硅基抗 蝕劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于在制造電子器件陣列中對溝道 材料構(gòu)圖的方法，其至少部分解決了上述問題。