[发明专利]薄膜晶体管和用于制造薄膜晶体管的方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管和用于制造薄膜晶体管的方法。具体而言，本发明涉及用于制造如下所述的薄膜晶体管的方法和通过该方法获得的薄膜晶体管：所述薄膜晶体管具有包括有机半导体器件的底栅极-顶接触结构。

背景技术

近年来，包括有机半导体作为沟道层的薄膜晶体管(TFT)(即，所谓有机TFT)已经得到了注意。有机TFT在成本降低方面具有优势，这是因为可以通过在较低的温度下的涂覆来形成包括有机半导体的沟道层。此外，可以在例如塑料之类表现较差的热阻抗性的柔性衬底上进行该形成。关于这样的有机TFT，公知的是与底接触结构相比，通过采用底栅极-顶接触结构来抑制由于应力(例如，热)引起的特性劣化。

在制造上述具有底栅极-顶接触结构的有机TFT时，已经考虑用于以高精度在有机半导体图案上图案化源极电极和漏极电极的方法。例如，日本未审查专利申请公开号2006-216718公开了一种用于形成源极电极及漏极电极的方法，其中布置横向构件以将衬底上方的空间划分为两个部分，通过蒸镀从两个方向形成有机半导体图案，此后，以用横向构件划分的方式使金属材料蒸镀。

发明内容

顺便提及，在具有底栅极-顶接触结构的薄膜晶体管中，有机半导体层被保持在源极-漏极与栅极电极的层之间。因此，在源极-漏极与栅极电极叠置的部分处产生寄生电容，并且容易发生运行电压的升高或波动以及运行速度的降低，从而引起例如设置补偿电路对其进行补偿的缺点。

但是，通过使用通常的模板掩模经由蒸镀进行的膜形成的最小工作尺寸和配准精度(registration accuracy)是约20μm。具体而言，对于大面积处理，对准精度在衬底表面中变化，因此难以有效地抑制上述寄生电容的发生。对于上述日本未经审查的专利申请公开No.2006-216718存在相同的情况。

因此，期望提供用于制造薄膜晶体管的方法并提供通过该方法获得的薄膜晶体管，其中可以在底栅极-顶接触结构中有效地抑制源极-漏极与电极之间的寄生电容。

根据本发明的实施例的用于制造薄膜晶体管的方法包括以下步骤：利用栅极绝缘膜覆盖被图案化在衬底上的栅极电极；在所述栅极绝缘膜上按顺序形成有机半导体层和电极膜；以及在设置有所述有机半导体层和所述电极膜的所述衬底上形成负型光刻胶膜，并且，通过将所述栅极电极用作遮光掩模从所述衬底一侧进行背表面曝光，并进行随后的显影处理，来形成抗蚀剂图案，所述抗蚀剂图案用作通过刻蚀所述电极膜来形成源极-漏极所用的掩模。

通过这种制造方法获得了如下所述具有根据本发明的实施例的构造的薄膜晶体管。即，根据本发明的实施例的薄膜晶体管包括：布置在衬底上的栅极电极和覆盖所述栅极电极的栅极绝缘膜；布置在所述栅极绝缘膜上的有机半导体层；以及布置在所述有机半导体层上的源极-漏极，使得所述源极-漏极的端缘与所述栅极电极在宽度方向上的两个端缘对准。

根据上述构造，源极-漏极在通过自对准相对于栅极电极配准的情况下被布置在覆盖栅极电极的栅极绝缘膜上。

如上所述，根据本发明的实施例，因为源极-漏极在通过自对准相对于栅极电极配准的情况下被布置，所以可以在具有底栅极-顶接触结构的薄膜晶体管中有效地抑制源极-漏极与栅极电极之间的寄生电容。

附图说明

图1A至1N是用于解释根据第一实施例的制造方法的步骤图；

图2A至2J是用于解释根据第二实施例的制造方法的步骤图；

图3A至3J是用于解释根据第三实施例的制造方法的步骤图；

图4A至4J是用于解释根据第四实施例的制造方法的步骤图；并且

图5A至5J是用于解释根据第五实施例的制造方法的步骤图。

具体实施方式

以下将参照附图来说明根据本发明的实施例。将按照以下顺序来进行解释。

1.第一实施例(其中源极电极和漏极电极具有单层结构的示例)

2.第二实施例(其中源极电极和漏极电极具有层叠结构的示例)

3.第三实施例(其中源极电极和漏极电极还用作配线的一部分的示例)

4.第四实施例(其中源极电极和漏极电极具有层叠结构并还用作配线的一部分的示例)

5.第五实施例(其中配线与源极电极和漏极电极的一部分叠置的示例)

在第一实施例至第五实施例中，将解释用于制造薄膜晶体管的方法，接着，将解释得到的薄膜晶体管的构造。

1.第一实施例

图1A至1N是用于解释根据本发明的第一实施例的步骤图。以下将参照附图这些来说明根据第一实施例的用于制造薄膜晶体管的方法。