[發(fā)明專利]薄膜晶體管的制造方法和薄膜晶體管以及顯示裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710102579.2
• 申請日: 2007-05-16
• 公開（公告）號: CN101075659A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發(fā)明（設計）人: 川島紀之;野本和正;野元章裕
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H01L51/40
• 分類號: H01L51/40;H01L51/05;H01L21/28;H01L27/28
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 彭久云

本發(fā)明包含與在2006年5月16日向日本專利局提交的日本專利申請JP2006-135995有關的主題，將該申請的全文引用結合于此。

技術領域

本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管的制造方法和薄膜晶體管，且還涉及一種顯示裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種使用有機半導體層作為溝道層的頂柵極型薄膜晶體管的制造方法和薄膜晶體管，且還涉及一種使用其的顯示裝置。

背景技術

薄膜晶體管(TFT)廣泛用作電子電路、尤其是有源矩陣型的平板顯示裝置中的像素晶體管。

目前，大部分薄膜晶體管是使用非晶硅或多晶硅作為半導體層的硅基無機半導體晶體管。由于其制造采用了需要用于形成半導體層的例如化學氣相淀積(CVD)的真空處理室的成膜方法，因此工藝成本高。而且，由于需要高溫下的熱處理，因此要求基板具有耐熱性。

另一方面，在利用有機半導體的薄膜晶體管中，可以低溫涂布和制造成為溝道層的有機半導體層。出于那個原因，這不僅有利于實現(xiàn)低成本，而且可以在例如塑料的耐熱性低的柔性基板上獲得形成。

上述薄膜晶體管中，尤其是研究了頂柵極型薄膜晶體管，作為顯示器件例如電子紙中的有源矩陣型驅動器件。在頂柵極結構的情況下，相比底柵極結構的情況，溝道層相對于柵極電極設置于背面?zhèn)然逡粋龋虼藥淼囊嫣幨牵梢允沟孟袼仉姌O的電位對溝道層的影響小。前一情況下，作為柵極電極的形成方法，通常采用這樣一種例子，其中通過例如氣相淀積經(jīng)由遮蔽掩模對金屬例如金進行圖案化形成(參見，例如Advanced?Function?Materials，(United?States)2003，Vol.13，p.199；和Applied?Physics?Letters，(United?States)2002，Vol.81，p.1735(非專利文件1和2))。

發(fā)明內(nèi)容

然而，在經(jīng)由遮蔽掩模的氣相淀積中，難以大面積地形成不超過100μm的微細圖案，牽涉的問題是不僅批量生產(chǎn)的產(chǎn)量變差，而且成本容易變高。

考慮到現(xiàn)有技術的前述問題，需要提供一種薄膜晶體管的制造方法，其適于批量生產(chǎn)且能夠低成本制造，和需要提供一種薄膜晶體管以及使用其的顯示裝置。

按照發(fā)明的實施例，提供一種薄膜晶體管的制造方法，該薄膜晶體管由有機半導體層、柵極絕緣膜和柵極電極依次位于基板上的疊層制成，其中該方法以下步驟依次進行。首先，進行通過印刷在柵極絕緣膜上圖案化涂布柵極電極材料的步驟。接著，進行熱處理，以由于圖案化涂布的柵極電極材料的干燥固化來形成柵極電極。

而且，按照發(fā)明實施例，提供一種薄膜晶體管，該薄膜晶體管由有機半導體層、柵極絕緣膜和柵極電極依次位于基板上的疊層制成，其中通過熱處理經(jīng)印刷被圖案化涂布的柵極電極材料來形成柵極電極。

按照上述薄膜晶體管的制造方法和薄膜晶體管，由于通過印刷圖案化涂布柵極電極材料，相比采用通常的光刻技術圖案化形成柵極電極的情況，成本低，且它們適用于批生產(chǎn)。而且，如后面在“具體實施方式”部分的詳細說明的，已經(jīng)確認，相比具有通過氣相淀積使用遮蔽掩模形成的柵極電極的薄膜晶體管，具有由圖案化涂布的柵極電極材料的干燥固化得到的柵極電極的薄膜晶體管不僅改進了亞閾值特性，而且增加了導通/截止比。

而且，按照發(fā)明的實施例，提供一種顯示裝置，包括：有機半導體層、柵極絕緣膜和柵極電極依次位于基板上的疊層制成的薄膜晶體管；和排列和形成在基板上并連接到此薄膜晶體管的顯示器件，其中通過熱處理經(jīng)印刷被圖案化涂布的柵極電極材料來形成柵極電極。

按照這種顯示裝置，通過提供前述薄膜晶體管，不僅改進了薄膜晶體管的亞閾值特性，而且增加了導通/截止比。

如前所述，由于按照發(fā)明實施例的薄膜晶體管的制造方法和薄膜晶體管不僅成本低，而且適于批量生產(chǎn)，它們能夠提高生產(chǎn)率。而且，由于不僅改進了薄膜晶體管的亞閾值特性，而且增加了導通/截止比，因此可以得到具有優(yōu)良電特性的薄膜晶體管。

而且，由于按照發(fā)明實施例的顯示裝置不僅改進了亞閾值特性，而且增加了導通/截止比，因此可以設計實現(xiàn)低耗電。

附圖說明

圖1A-1D均是制造步驟的剖面圖，用于解釋按照發(fā)明實施例的薄膜晶體管的制造方法；

圖2是示出薄膜晶體管中柵極電壓與源極電流或漏極電流之間關系的曲線圖；

圖3是按照發(fā)明實施例設置于顯示裝置的背面?zhèn)然迳系碾娐穲D；

圖4A是一個像素部分的平面圖，用于解釋按照發(fā)明實施例的顯示裝置，圖4B是其A-A’線剖面圖；