[發明專利]一種有機薄膜晶體管有源層圖形化的方法

有效

• 申請號: 201910014131.8
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109768161B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 李文武;黃凡銘;胡志高;褚君浩
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: H01L51/40
• 分類號: H01L51/40
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

本發明公開了一種有機薄膜晶體管有源層圖形化的方法，該方法在已制備完底電極的襯底上，形成有源層，再在有源層上旋涂一層介電材料作為中間緩沖層，通過掩膜版在中間緩沖層上形成圖形化金屬保護層，采用干氧刻蝕去掉未被金屬保護層覆蓋的有源層及中間緩沖層，最后將多余的中間緩沖層及金屬保護層進行剝離，從而獲得已圖形化的有源層。本發明無需使用昂貴的光刻機及光刻材料，避免了化學藥品對半導體有源層的腐蝕和溶解。具有制作效率高、成本低且圖形化效果好的優點。

技術領域

本發明涉及微電子材料技術領域，尤其是一種有機薄膜晶體管有源層圖形化的方法。

背景技術

有機薄膜晶體管由于其性能優秀、柔性、制備成本低、可噴墨打印和大面積生產等特點，在有源矩陣顯示陣列以及大面積應用的消費類電子市場展現了比傳統硅器件更加優越的潛力。為實現上述有機薄膜晶體管的大規模應用，首先必須解決的問題是，如何將普通溶解加工技術所制得的有機薄膜晶體管陣列化，其次解決的問題是，多余有機層與柵源極的覆蓋導致的薄膜晶體管柵漏電流過大問題。有源層圖形化工藝是解決上述問題的有效途徑。

現有技術微電子加工過程中，有源層的圖形化普遍使用光刻技術。該技術不僅需要使用造價成本昂貴的光刻機，且整個加工流程中需要使用光刻膠，顯影液等具有高腐蝕性，溶解性的有機材料。這些有機材料對有機薄膜晶體管中的有源層具有較強的腐蝕和溶解作用，最后導致生產出的有機薄膜晶體管性能被嚴重惡化。

因此，如何設計出新的工藝方法，實現高效，低成本的有源層圖形化，對有機薄膜晶體管大規模商業化應用有著決定性作用。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供的一種有機薄膜晶體管有源層圖形化的方法。該方法在已制備完底電極的襯底上，形成有源層，再在有源層上旋涂一層介電材料作為中間緩沖層，通過掩膜版在中間緩沖層上形成圖形化金屬保護層，采用干氧刻蝕去掉未被金屬保護層覆蓋的有源層及中間緩沖層，最后將多余的中間緩沖層及金屬保護層進行剝離，從而獲得已圖形化的有源層。本發明無需使用昂貴的光刻機及光刻材料，避免了化學藥品對半導體有源層的腐蝕和溶解。具有制作效率高、成本低且圖形化效果好的優點。

實現本發明目的的具體技術方案是：

一種有機薄膜晶體管有源層圖形化的方法，該方法包括以下步驟：

步驟1、選用絕緣材料制作襯底；

步驟2、在襯底上形成底電極；

步驟3、在底電極上形成有源層；

步驟4、在有源層上旋涂一層介電材料作為中間緩沖層；

步驟5、使用掩膜版，在中間緩沖層上形成圖形化的金屬保護層；

步驟6、剝離掩膜版，進行干氧刻蝕；

步驟7、將未被金屬保護層覆蓋的有源層及中間緩沖層完全刻蝕；

步驟8、剝離多余的金屬保護層及中間緩沖層，形成圖形化的有源層。

所述絕緣材料為玻璃、二氧化硅或聚對苯二甲酸類塑料。

所述形成底電極采用真空熱蒸鍍法、磁控濺射法或電子束蒸發法。

所述形成有源層采用溶膠凝膠法、熱蒸鍍法或噴墨打印法。

所述介電材料為旭硝子(Cytop)或聚四氟乙烯。

所述中間緩沖層厚度為300～1000納米。

所述形成圖形化的金屬保護層采用真空熱蒸鍍法、磁控濺射法或電子束蒸發法。