[發(fā)明專利]薄膜晶體管及其制造方法和電子裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210184596.6
• 申請(qǐng)日: 2012-06-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102832345B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 勝原真央
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號(hào): H01L51/10
• 分類號(hào): H01L51/10;H01L51/05;H01L51/40
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 余剛,吳孟秋

技術(shù)領(lǐng)域

本技術(shù)涉及一種具有有機(jī)半導(dǎo)體層的薄膜晶體管和薄膜晶體管的制造方法，以及使用薄膜晶體管的電子裝置。

背景技術(shù)

近年來(lái)，薄膜晶體管（TFT）已被用于多種電子裝置中，諸如開(kāi)關(guān)元件等類似元件。近年來(lái)，代替其中將無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料用于形成半導(dǎo)體層的無(wú)機(jī)TFT，其中將有機(jī)半導(dǎo)體材料用于形成構(gòu)成溝道層的半導(dǎo)體層的有機(jī)TFT已被認(rèn)為是有前途的。這是因?yàn)樵谟袡C(jī)TFT中，溝道層可通過(guò)涂層方法形成，并由此可確保較低的成本。進(jìn)一步的原因在于，由于相比于氣相沉積法或類似方法，溝道層可以在更低的溫度下形成，所以柔性和低熱阻的塑料膜等可被用作支撐基體。

與形成溝道層的有機(jī)半導(dǎo)體層一起，有機(jī)TFT具有連接到有機(jī)半導(dǎo)體層的源電極和漏電極。所述源電極和漏電極由金屬材料等形成。源電極和漏電極與有機(jī)半導(dǎo)體層的位置關(guān)系被分為兩種類型，其中，常用的是頂部接觸型，其中，源電極和漏電極被配置為使得位于有機(jī)半導(dǎo)體層上側(cè)并與其重疊（例如，參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)公開(kāi)第2008-085200號(hào)）。

在這種類型的有機(jī)TFT中，由金屬材料形成的源電極和漏電極連接到由有機(jī)材料形成的有機(jī)半導(dǎo)體層上，使得其間的電荷注入效率可能不足。鑒于此，已提出在有機(jī)半導(dǎo)體層上形成諸如空穴注入層的有機(jī)導(dǎo)電層，使得有機(jī)導(dǎo)電層被設(shè)置在源電極和漏電極與有機(jī)半導(dǎo)體之間（例如，見(jiàn)日本專利申請(qǐng)公開(kāi)第2006-253675號(hào)和日本專利申請(qǐng)公開(kāi)第2005-327797號(hào)）。

發(fā)明內(nèi)容

有機(jī)導(dǎo)電層被設(shè)置在有機(jī)半導(dǎo)體層上以在從源電極區(qū)至漏電極區(qū)的區(qū)域上延伸，然而，盡管這確保電荷注入效率提高，但由于有機(jī)導(dǎo)電層的存在，在電極之間很可能產(chǎn)生漏電流。為了去除有機(jī)導(dǎo)電層不必要的部分，從而防止漏電流產(chǎn)生，因此，已研究了利用源電極和漏電極作為掩膜對(duì)有機(jī)導(dǎo)電層進(jìn)行干蝕刻。然而，嘗試蝕刻有機(jī)導(dǎo)電層會(huì)導(dǎo)致不僅蝕刻了有機(jī)導(dǎo)電層而且也蝕刻了有機(jī)半導(dǎo)體層，從而導(dǎo)致電流路徑易于被打斷。在任何一種情況下，一方面提高了電荷注入效率，但另一方面降低了有機(jī)TFT的性能。

因此，需要一種薄膜晶體管、薄膜晶體管的制造方法以及應(yīng)用這種薄膜晶體管的電子裝置，在該薄膜晶體管中，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)源電極和漏電極與有機(jī)半導(dǎo)體層之間的電荷注入效率提高和良好的晶體管性能。

根據(jù)本技術(shù)實(shí)施方式，提供了一種薄膜晶體管，包括：有機(jī)半導(dǎo)體層，由含有能與蝕刻氣體反應(yīng)的金屬元素和半金屬元素之一的含金屬材料形成；彼此間隔開(kāi)的源電極和漏電極；以及有機(jī)導(dǎo)電層，被插在有機(jī)半導(dǎo)體層與源電極和漏電極之間的有機(jī)半導(dǎo)體層與源電極和漏電極重疊的區(qū)域中，并且由不含能與蝕刻氣體反應(yīng)的金屬元素和半金屬元素之一的非含金屬材料形成。

根據(jù)本技術(shù)另一個(gè)實(shí)施方式，提供了一種應(yīng)用上述薄膜晶體管的電子裝置。

根據(jù)本技術(shù)的又一實(shí)施方式，提供了一種薄膜晶體管的制造方法，包括：利用含有能與蝕刻氣體反應(yīng)的金屬元素或半金屬元素之一的含金屬材料形成有機(jī)半導(dǎo)體層；利用不含能與蝕刻氣體反應(yīng)的金屬元素或半金屬元素之一的非含金屬材料在有機(jī)半導(dǎo)體層上形成有機(jī)導(dǎo)電層；在有機(jī)導(dǎo)電層上形成彼此間隔開(kāi)的源電極和漏電極；以及利用蝕刻氣體通過(guò)源電極和漏電極作為掩膜蝕刻有機(jī)導(dǎo)電層。

在根據(jù)本技術(shù)實(shí)施方式所述的薄膜晶體管及其制造方法或電子裝置中，由非含金屬材料形成的有機(jī)導(dǎo)電層被插入在由含金屬材料形成的有機(jī)半導(dǎo)體層與源電極和漏電極之間的有機(jī)半導(dǎo)體層與源電極和漏電極的重疊區(qū)域中。這確保在源電極和漏電極作為掩膜的情況下蝕刻了有機(jī)半導(dǎo)體層。因此，可同時(shí)獲得源電極和漏電極與有機(jī)半導(dǎo)體層之間的電荷注入效率提高和良好的晶體管性能。

附圖說(shuō)明

圖1是示出了本技術(shù)實(shí)施方式中的薄膜晶體管的構(gòu)造的截面圖；

圖2是用于示出了薄膜晶體管的制造方法的截面圖；

圖3是用于示出了圖2的步驟之后的步驟的截面圖；

圖4是示出了根據(jù)比較例的薄膜晶體管的構(gòu)造的截面圖；

圖5是示出了關(guān)于薄膜晶體管的構(gòu)造的變形的截面圖；

圖6是示出了關(guān)于薄膜晶體管的構(gòu)造的另一個(gè)變形的截面圖；

圖7是示出了作為應(yīng)用薄膜晶體管的一個(gè)實(shí)例的液晶顯示器的構(gòu)造的截面圖；

圖8是圖7中所示的液晶顯示器的電路圖；

圖9是示出了作為應(yīng)用薄膜晶體管的一個(gè)實(shí)例的有機(jī)電致發(fā)光（EL）顯示器的構(gòu)造的截面圖；

圖10是圖9中所示的有機(jī)EL顯示器的電路圖；

圖11是示出了作為應(yīng)用薄膜晶體管的一個(gè)實(shí)例的電子紙顯示器的構(gòu)造的截面圖；

具體實(shí)施方式