[发明专利]有机薄膜晶体管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机半导体器件领域，尤其涉及有机薄膜晶体管及其制造方法。

背景技术

有机薄膜晶体管(Organic Thin-film Transistors，简称为：OTFT)是采用有机半导体作为有源层的一种具有逻辑开关特性的场效应器件。与传统硅材料的薄膜晶体管(Thin-film Transistors，简称为：TFT)相比，有机薄膜晶体管具有可低温加工、重量轻、可大面积集成以及兼容柔性基板的显著优点。

根据栅电极位置的不同，有机薄膜晶体管可分为底栅结构和顶栅结构，再根据源/漏电极和有源层的位置次序不同，有机薄膜晶体管还可分为底接触电极结构和顶接触电极结构。因而，有机薄膜晶体管的基本结构包含四种：底栅底接触电极结构、底栅顶接触电极结构、顶栅底接触电极结构及顶栅顶接触电极结构。

其中，图1示出了顶栅顶接触电极结构的有机薄膜晶体管，其制造方法通常包括：在塑料或玻璃衬底11上利用溶液法形成有机半导体层12；在该有机半导体层12上形成金属层并图案化该金属层，以形成源电极13及漏电极14；在形成有源电极13及漏电极14的有机半导体层12上利用溶液法形成有机绝缘层并进行图案化，形成图案化的有机绝缘层15，以暴露出源电极及漏电极的PAD(焊盘)区域；最后在有机绝缘层15上形成图案化的栅电极16。其中，对有机绝缘层进行图案化以形成图案化的有机绝缘层15的加工步骤包括：在有机绝缘层上旋涂光刻胶；用掩膜版对光刻胶曝光；然后利用显影剂使曝光后的光刻胶显影，以使光刻胶图案化；根据该图案化的光刻胶刻蚀该有机绝缘层，以形成图案化的有机绝缘层15；刻蚀完毕，去除光刻胶。

在制造顶栅顶接触电极结构的有机薄膜晶体管的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题。

上述顶栅顶接触电极结构的有机薄膜晶体管的制造方法，其工艺复杂，特别是图案化的有机绝缘层15形成过程加工步骤多，在形成栅电极16时还需要相对源电极13及漏电极14进行定位和对准，因此，增加了有机薄膜晶体管的制造成本。

发明内容

本发明的实施例提供一种有机薄膜晶体管及其制造方法，可解决在顶栅顶接触电极结构的有机薄膜晶体管制造过程中，工艺复杂，加工步骤多，以至于有机薄膜晶体管的制造成本增加的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种有机薄膜晶体管，包括：有机半导体层、栅绝缘层、栅电极、源电极及漏电极，所述栅绝缘层形成在有机半导体层上；所述栅电极覆盖所述栅绝缘层的顶部表面；所述源电极及漏电极形成在所述有机半导体层上，隔着所述栅绝缘层彼此相对，并分别紧靠所述栅绝缘层的侧壁；所述侧壁与紧靠该侧壁的所述源电极或漏电极底部表面之间的夹角不大于90度；其中，所述栅绝缘层材料为光敏材料。

一种有机薄膜晶体管的制造方法，包括：在衬底上形成有机半导体层；在所述有机半导体层上形成栅绝缘层，所述栅绝缘层由光敏材料制成；使用掩膜版对所述栅绝缘层进行曝光；对曝光后的所述栅绝缘层进行显影，获得图案化的栅绝缘层；在形成有所述图案化的栅绝缘层的所述有机半导体层上形成金属膜，即形成覆盖所述栅绝缘层顶部表面的栅电极、隔着所述栅绝缘层彼此相对并分别紧靠所述栅绝缘层侧壁的源电极和漏电极；其中，所述侧壁与紧靠该侧壁的所述源电极或漏电极底部表面之间的夹角不大于90度。

本发明实施例提供的有机薄膜晶体管及其制造方法中，由于采用光敏材料作为栅绝缘层材料，只需曝光和显影步骤就能获得图案化的栅绝缘层，因此，克服了传统有机绝缘层图案化方法复杂的缺陷。另外，由于栅、源、漏电极的形成时，不需要额外的对准步骤，直接以栅绝缘层为基准形成所需的结构，因此，简化了制造工艺，且进一步降低了有机薄膜晶体管的制造成本。

本发明实施例还可以通过控制上述夹角的大小，控制栅电极与源/漏电极的交叠面积。而现有技术是通过控制栅电极、源电极及漏电极的位置和大小来控制栅电极与源/漏电极的交叠面积。相比于现有技术，本发明实施例可通过更简单的制造工艺控制栅电极与源/漏电极的交叠面积，从而达到控制栅源、栅漏寄生电容的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中顶栅顶接触电极结构的有机薄膜晶体管的剖面图；