[发明专利]一种有机薄膜晶体管及其制备方法

说明书

一种有机薄膜晶体管及其制备方法。该制备方法包括在基底上通过图案化形成背栅；在基底和背栅上形成有机背栅介电层；在有机背栅介电层上通过图案化形成源电极和漏电极；在有机背栅介电层、源电极和漏电极上形成有机半导体沟道层；在有机半导体沟道层上形成有机顶栅介电层；在有机顶栅介电层上通过图案化形成顶栅；利用顶栅充当硬质掩模，蚀刻有机半导体沟道层和有机顶栅介电层。该有机薄膜晶体管由上述方法制备得到。该方法省略了图案化介电层的工序，节省了光罩数量，节约了成本，简化了工艺。

技术领域

本申请涉及但不限于半导体器件领域，具体地，涉及但不限于一种有机薄膜晶体管及其制备方法。

背景技术

薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)是现代微电子技术中的一种关键性电子组件，目前已经被广泛应用于平板显示器等领域。薄膜晶体管主要包括栅极、绝缘层、半导体层、源电极和漏电极。

近几年，可由用户弯曲和拉直的柔性显示器件成为了研究的重点。为了制造这种柔性显示器件，使用柔性的塑料基本代替玻璃基板，并且采用包含有机半导体(organicsemiconductor，OSC)的有机薄膜晶体管(organic thin film transistor，OTFT)替代包含无机材料的开关器件。

设计包含背栅的薄膜晶体管(包括有机薄膜晶体管和无机薄膜晶体管)的出发点，一是便于控制薄膜晶体管器件的开启电压，二是便于调整偏置电压应力下薄膜晶体管的不稳定性，另一个潜在作用是利用背栅充当薄膜晶体管有源沟道的光遮蔽层。

为了从标准顶栅有机薄膜晶体管跨度到包含背栅的顶栅有机薄膜晶体管，通常需要增加两道额外的光罩，一道用于图案化背栅本身，另一道用于图案化顶栅介电层和有源沟道层。常规制备包含背栅的顶栅有机薄膜晶体管的工艺流程如下所示：

1)使用第一张光罩图案化背栅；

2)使用第二张光罩图案化有机背栅介电层；

3)使用第三张光罩图案化源电极和漏电极；

4)使用第四张光罩图案化顶栅，并使用图案化后的顶栅作为硬质掩膜，干法蚀刻有机半导体沟道层和有机顶栅介电层；

5)使用第五张光罩图案化第一钝化层；

6)使用第六张光罩图案化互连层；

7)使用第七张光罩图案化第二钝化层；

8)使用第八张光罩图案化的顶像素电极。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

在包含背栅的顶栅有机薄膜晶体管的制备过程中，多次光罩的使用使得制备工艺复杂，制造时间增多，成本提高。本申请的发明人通过多年悉心研究，对包含背栅的顶栅有机薄膜晶体管的制备工艺进行优化，最终达到节省制程光罩及大量制程时间的目的，并藉此降低制造过程的直接成本和间接成本。

本申请提供了一种制备有机薄膜晶体管的方法。该包括以下步骤：

在基底上通过图案化形成背栅；

在基底和背栅上形成有机背栅介电层；

在有机背栅介电层上通过图案化形成源电极和漏电极；

在有机背栅介电层、源电极和漏电极上形成有机半导体沟道层；

在有机半导体沟道层上形成有机顶栅介电层；

在有机顶栅介电层上通过图案化形成顶栅；

利用顶栅充当硬质掩模，蚀刻有机半导体沟道层和有机顶栅介电层。