[發明專利]電子器件陣列

有效

• 申請號: 201110141828.5
• 申請日: 2005-12-16
• 公開（公告）號: CN102299259A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 保羅·A·凱恩
• 申請（專利權）人: 造型邏輯有限公司
• 主分類號: H01L51/00
• 分類號: H01L51/00;H01L51/40;H01L27/28
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王以平

本分案申請是基于申請號為200580047427.6(國際申請號為PCT/GB2005/004903)，申請日為2005年12月16日，發明名稱為“電子器件陣列”的中國專利申請的分案申請。

技術領域

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

背景技術

半導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(H.Sirringhaus等，Science?280，1741(1998)，A.Dodabalapur等，Appl.Phys.Lett.73，142(1998))等應用的關注。在具有聚合物半導體、無機金屬電極和柵電介質層的測試器件構造中高性能TFT已經給出了示例。電荷載流子遷移率已經達到0.1cm²/Vs，開關(ON-OFF)電流比達到10⁶～10⁸，已經可與無定形硅TFT具有可比性(H.Sirringhaus等，Advances?In?Solid?State?Physics?39，101(1999))。

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

有機TFT應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生漏電流。因此對于很多TFT應用而言，有源半導體層需要在器件之間進行隔離。為了減小電氣串擾以及消除相鄰器件之間的寄生漏電流，該措施是必需的。即使半導體材料未摻雜，貫通半導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。如果半導體材料出現在這樣的互連線下方，會在位于互連線下方的層中形成寄生TFT的溝道，從而會在像素之間產生不可忽視的漏電流。這種漏電流會導致器件性能的下降。因此，如果在整個面板上涂布未構圖的半導體層，需要對該層進行構圖。

半導體可以以旋轉涂布可溶液加工的半導體、例如F8T2的方式淀積；或者以蒸發淀積其他半導體、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體層，在器件中的元件與柵極互連下方的區域之間的半導體材料在柵極被激活時會電活躍。

理想地，半導體的構圖方法為數字的以允許在大面積面板上進行扭曲校正，例如，在制造大型的柔性顯示裝置中。其結果，用于如并五苯(Pentacene)的半導體的應用的蔭罩式工藝不適合大面積半導體的構圖，這是由于對于給定的掩模不能進行扭曲校正。

可溶液加工的半導體的一種構圖方法是只在需要處、例如直接在晶體管溝道區域上方用噴墨法印制半導體。這是一個數字加工的例子并具有有效利用半導體材料的額外的優點。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體液滴的擴散。該工藝的另一問題是液滴的擴散取決于所要在其上進行印刷的表面，因此不考慮對半導體構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。其他用于從溶液構圖半導體層的直寫(direct-write)印刷工藝，例如膠版印刷或者網屏印刷也有同樣的問題。

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

發明內容

本發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圖的方法，其至少部分解決了上述問題。