晶体管的制造方法和晶体管的制作方法_2

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电极61和第3电极71是利用无电解镀覆而于催化剂5表面析出的金属形成的。作为第I电极61和第3电极71的材料,可以举出镍-磷(NiP)、铜(Cu)。第I电极61和第3电极71可以分别以相同的材料形成,也可以以不同的材料形成。在本实施方式中,对于使用镍-磷(功函数:5.5eV)作为第I电极61和第3电极71的形成材料的方式进行说明。
[0051 ]第2电极62为金属镀覆层,所形成的第2电极62全面覆盖第I电极61的不与催化剂5相接的表面。即,设置的第2电极62覆盖第I电极61的上表面和第I电极61的相互对置的侧面(对置的面)。第4电极72为金属镀覆层,所形成的第4电极72全面覆盖第3电极71的不与催化剂5相接的表面。即,设置的第4电极72覆盖第3电极71的上表面和第3电极71的相互对置的侧面(对置的面)。通过第2电极62覆盖第I电极61,能够抑制第I电极61经时的腐蚀,且通过第4电极72覆盖第3电极71,能够抑制第3电极71经时的腐蚀,从而能够稳定维持晶体管I的性能。
[0052]使用金属材料作为第2电极62和第4电极72的形成材料,在与后述的半导体层9的形成材料的H0M0/LUM0能级的关系上,所述金属材料具有电子迀移(或空穴迀移)容易的功函数。第2电极62和第4电极72可以分别以相同的材料形成,也可以以不同的材料形成。在本实施方式中,对于使用金(功函数:5.4eV)作为第2电极62和第4电极72的形成材料的方式进行说明。
[0053]在源极6和漏极7之间,半导体层9设置于基底膜3的表面,所形成的半导体层9与源极6和漏极7相接触。详细地说,设置的半导体层9与源极6和漏极7的相互对置的侧面相接触。
[0054]此外,设置的半导体层9覆盖源极6和漏极7的上表面的一部分。半导体层9与第2电极62和第4电极72相接触。
[0055]作为半导体层9的形成材料,可以使用通常已知的有机半导体材料。
[0056]可以使用例如铜酞菁(CuPc)、并五苯、红荧烯、并四苯、P3HT( Po Iy (3-hexylth1phene-2,5-diyl),聚(3_己基噻吩_2,5_二基))那样的p型半导体、C6Q那样的富勒稀类、卩!'。01-。8!1(1^,1^,-(1;[0(^71-3,4,9,10-perylene tetracarboxylic diimide,N,N,-二辛基-3,4,9,10-茈四羧酸二酰亚胺)那样的茈衍生物等η型半导体。其中,TIPS并五苯(6,13_Bi s (tri isopropyl si Iy Iethyny I )pentacene,6,13-双(三异丙基娃烧基乙炔基)并五苯)那样的可溶性并五苯、P3HT(poly(3-hexylth1phene_2,5-diyl),聚(3_己基噻吩_2,5_二基))等有机半导体聚合物可溶于甲苯那样的有机溶剂,在湿式工序中可以形成半导体层9,因此是优选的。在本实施方式中,对于使用作为p型半导体的TIPS并五苯(HOMO能级:
5.2eV)作为半导体层9的形成材料的方式进行说明。
[0057]此外,作为半导体层9的形成材料,其不限于有机半导体材料,也可以使用通常已知的无机半导体材料。
[0058]如上所述,作为第I电极61和第3电极71的形成材料的镍-磷的功函数为5.5eV,作为第2电极62和第4电极72的形成材料的金的功函数为5.4eV,作为半导体层9的形成材料的TIPS并五苯的HOMO能级为5.2eV。即,对于源极6和漏极7的表面,使用金属材料形成第2电极62和第4电极72,与第I电极61和第3电极71相比,所述金属材料具有电子迀移在与半导体层9的形成材料之间容易(与半导体层9的HOMO的能级差小)的功函数。因此,在半导体层9与源极6和漏极7之间,肖特基电阻降低,从而能够在驱动时良好地进行电子迀移。
[0059]设置的第I绝缘体层10覆盖半导体层9的表面。详细地说,设置的第I绝缘体层10覆盖半导体层9的上表面和侧面,与源极6和漏极7相接触。第I绝缘体层10、源极6、漏极7和基底膜3覆盖半导体层9的整个表面。
[0060]第I绝缘体层10以树脂材料为形成材料,所述树脂材料具有绝缘性,可以使源极6和漏极7与栅极15电绝缘,且不含有极性基团。第I绝缘体层10的形成材料可以为含氟树脂。此外,所用的含氟树脂为非晶质时,对于可见光区域的光具有高透光性,因此是优选的。作为这样的含氟树脂,可以示例全氟(丁烯基乙烯基醚)的环化聚合物。作为第I绝缘体层10的形成材料,可以使用例如CYTOP(旭硝子社制)、EGC(3M社制)等。在以下说明中,对于使用具有透光性的含氟树脂形成第I绝缘体层10的方式进行说明。
[0061]设置的第2绝缘体层11覆盖第I绝缘体层10的表面。详细地说,设置的第2绝缘体层11覆盖第I绝缘体层1的上表面和侧面,与源极6和漏极7相接触。
[0062]第2绝缘体层11以固化型的树脂材料为形成材料。所述树脂材料具有绝缘性,可以使源极6和漏极7与栅极15电绝缘。
[0063]其中,从制造、微细的加工容易的角度出发,可以以光固化型树脂材料为形成材料。例如作为第2绝缘体层11的形成材料,可以举出紫外线固化型的丙烯酸类树脂、环氧树月旨、烯-硫醇树脂、有机硅树脂等。在以下说明中,对于使用紫外线固化型的环氧树脂形成第2绝缘体层11的方式进行说明。
[0064]第I绝缘体层10与第2绝缘体层11的总膜厚设定为可以抑制源极6和漏极7与栅极15发生短路的值。例如第I绝缘体层10与第2绝缘体层11的总膜厚为数百nm左右时,能够抑制漏电流。
[0065]基底膜12形成于第2绝缘体层11的整个上表面。基底膜12用于形成栅极15。催化剂(无电解镀覆用催化剂)14选择性地设置在基底膜12的表面的一部分。作为催化剂14的形成材料,可以使用与上述催化剂5同样的材料。
[0066]作为基底膜12的形成材料,可以使用与上述基底膜3同样的材料,也可以使基底膜3与基底膜12的形成材料不同。在以下说明中,对于与基底膜3同样使用作为伯胺的硅烷偶联剂形成基底膜12的方式进行说明。
[0067]需要说明的是,图中为基底膜12形成于第2绝缘体层11的整个上表面的方式,但也可以仅选择性地在设置有催化剂14的位置形成基底膜12。
[0068]栅极15为形成于基底膜12上的催化剂14表面的金属电极。如下所述,栅极15是利用无电解镀覆而于催化剂14表面析出的金属形成的。作为栅极15的材料,可以举出镍-磷(NiP)J(Cu)0
[0069]本实施方式的晶体管I具有以上那样的构成。
[0070]图1的(b)为对晶体管I的效果进行说明的局部放大图。
[0071]在本实施方式的晶体管I中,半导体层9的通道区域AR形成于第I绝缘体层10侧。此处,使用含有羰基、氨基羟基那样的极性基团的树脂材料作为第I绝缘体层10的形成材料的情况下,容易引起被称作“载流子阱”的现象,所述“载流子阱”是指这些极性基团吸引在通道区域AR中以箭头A所示方向流动的电子,妨碍电子流动。产生载流子阱时,晶体管的行为不稳定,容易产生例如元件特性中发生磁滞之类的不良情况。
[0072]与此相对,在本实施方式的晶体管I中,作为与半导体层9相接的第I绝缘体层10的形成材料,以作为不含极性基团的树脂材料的含氟树脂为形成材料。
[0073 ]因此,能够制成不易广生上述载流子讲、彳丁为稳定的尚品质晶体管。
[0074]此外,在晶体管I中,利用无电解镀覆形成的源极6、漏极7、栅极15形成于以硅烷偶联剂为形成材料的基底膜3、12(栅极基底膜、源极基底膜、漏极基底膜)上。例如在具有凹凸形状的区域形成这些电极的情况下,各电极带有反映基底的凹凸的凹凸形状。于是,夹着绝缘体层层积的电极间的距离不恒定,在栅极与源极或栅极与漏极的距离近的位置,有可能不能绝缘,从而产生漏电流。此外,若基底具有凹凸形状,则在平面上与栅极叠置的半导体层的通道区域AR也带有凹凸形状,在通道区域中,载流子的移动距离变长,性能有可能下降。
[0075]但是,在本实施方式的晶体管I中,基底膜3、12以硅烷偶联剂为形成材料,未使基板表面粗化、未使用含有填料成分的基底膜,因此膜平滑。因此,通过形成基底膜3、12,由此电极上不会形成凹凸形状,不会产生由于凹凸形状引起的不良情况,因此晶体管的性能高。
[0076]以下,使用图2?10,对于上述晶体管I的制造方法进行说明。
[0077]首先,如图2的(a)所示,在基板2的表面涂布液态物,形成涂膜3A,所述液态物是根据需要用有机溶剂对上述硅烷偶联剂进行稀释而得到的。作为涂布的方法,可以示例旋涂、浸涂、喷涂、辊涂、刷涂、柔版印刷、丝网印刷之类的印刷法等通常已知的方法。
[0078]此处,对于使用作为伯胺的3-氨基丙基三乙氧基硅烷作为硅烷偶联剂的方式进行说明。
[0079]作为有机溶剂,只要可以溶解硅烷偶联剂,则可以使用各种有机溶剂,其中,可以优选使用极性溶剂。作为可使用的溶剂,可以举出例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇(异丙醇、IPA)等醇类;丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)那样的酯类;甲苯那样的芳香族烃;乙腈那样的腈类;乙酸酯那样的酯类;丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮类。
[0080]接着,图2的(b)所示,通过热处理使有机溶剂挥发而去除有机溶剂,形成基底膜3。如此形成的基底膜3成为膜厚极其薄的硅烷偶联剂层,因此为透明的皮膜,不易产生光散射。因此,例如在具有透光性的基板上设置以本实施方式的制造方法制造的晶体管的情况下,即使将基底膜3成膜于基板2的整个表面上,作为组合有基板2与基底膜3的整体,也能够维持透光性,成膜容易。
[0081]接着,如图3的(a)所示,在基底膜3上涂布抗蚀剂材料,并对其进行预烘烤,由此形成未经图案化的抗蚀剂层
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