專利名稱：有機(jī)薄膜晶體管及包括該有機(jī)薄膜晶體管的平板顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)薄膜晶體管和包括該有機(jī)薄膜晶體管的平板顯示裝置，更具體地講，涉及一種能夠精確地傳輸信號(hào)的有機(jī)薄膜晶體管、該有機(jī)薄膜晶體管的制造、包括該有機(jī)薄膜晶體管的一種平板顯示裝置。
背景技術(shù)：
例如液晶顯示裝置、有機(jī)場致發(fā)光顯示裝置、無機(jī)場致發(fā)光顯示裝置等平板顯示裝置，包括薄膜晶體管(TFT)。TFT用作控制象素操作的開關(guān)裝置或用作用于驅(qū)動(dòng)象素的驅(qū)動(dòng)裝置。
TFT包括半導(dǎo)體層，具有摻雜了高濃度雜質(zhì)的源極區(qū)域和漏極區(qū)域以及形成在源極區(qū)域和漏極區(qū)域之間的通道區(qū)域；柵電極，與半導(dǎo)體層絕緣并位于通道區(qū)域的上方；源電極和漏電極，分別與源極區(qū)域和漏極區(qū)域接觸。
平板顯示裝置已經(jīng)變薄變?nèi)帷榱双@得柔性的平板顯示裝置，塑料基板被用來代替玻璃基板。然而，塑料基板的使用需要低溫處理。因此，不能采用由多晶硅組成的傳統(tǒng)的晶體管。
為了解決這個(gè)問題，已經(jīng)開發(fā)出有機(jī)半導(dǎo)體。有機(jī)半導(dǎo)體可在低溫下處理，從而可以低成本制造TFT。
圖1是傳統(tǒng)有機(jī)TFT的剖視圖。參照?qǐng)D1，源和漏電極11、有機(jī)半導(dǎo)體層12、柵電極14形成在基板10的表面上。源和漏電極11通過柵極絕緣體13與柵電極14絕緣。柵極絕緣體13具有在預(yù)定范圍內(nèi)的厚度。當(dāng)柵極絕緣體13的厚度太大時(shí)，有機(jī)半導(dǎo)體層12的通道區(qū)域和柵電極14之間的相互作用橫過整個(gè)通道區(qū)域是不一致的，從而降低了操作性能。另一方面，當(dāng)柵極絕緣體13的厚度太小時(shí)，在通道區(qū)域內(nèi)，柵電極14與源和漏電極11之間的寄生電容會(huì)增加，該寄生電容用AC表示。柵電極14與源和漏電極11之間的電容用C=kArd]]>來顯示，其中，k是柵極絕緣體13的介電常數(shù)，Ar是源和漏電極11與柵電極14交迭的區(qū)域，d是源和漏電極11與柵電極14之間的距離。例如，當(dāng)柵極絕緣體13的厚度減小時(shí)，C增大，由此造成了源和漏電極11與柵電極14之間的寄生電容，這并非所需要的。寄生電容導(dǎo)致信號(hào)延遲，使得裝置的操作速度變慢。由于平面顯示裝置必須以精確和快速的響應(yīng)來顯示色彩層次，所以必須克服這樣的信號(hào)延遲。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一實(shí)施例，提供了一種有機(jī)薄膜晶體管，其包括源和漏電極以及有機(jī)半導(dǎo)體層，形成在基板上，有機(jī)半導(dǎo)體層包括在源電極和漏電極之間的通道區(qū)域；柵電極，與源和漏電極以及有機(jī)半導(dǎo)體層絕緣；柵極絕緣體，至少形成在柵電極與每個(gè)源和漏電極之間，以及在柵電極與有機(jī)半導(dǎo)體的通道區(qū)域之間，在柵電極與每個(gè)源和漏電極之間至少一部分柵極絕緣體的厚度大于在柵電極與有機(jī)半導(dǎo)體的通道區(qū)域之間至少一部分柵極絕緣體的厚度。
源和漏電極可各與有機(jī)半導(dǎo)體層形成歐姆接觸，并且包括選自由以下物質(zhì)組成的組中的至少一個(gè)成分Au、Au/Ti、Au/Cr、Pt、Pt/Pd和Ni。。
柵極絕緣體可包括選自由以下物質(zhì)組成的組中的至少一種化合物SiO2、SiNx、Al2O3、Ta2O5、BST、PZT、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、含酚聚合物、含丙烯聚合物、含酰亞胺聚合物、含芳醚聚合物、含酰胺聚合物、含氟聚合物、含亞對(duì)二甲苯聚合物、含乙烯醇聚合物、聚對(duì)二甲苯。
有機(jī)半導(dǎo)體層可選自以下化合物中的至少一種并五苯、并四苯、蒽、萘、α-6-噻吩、苝及其衍生物、紅熒烯及其衍生物、暈苯及其衍生物、苝四羧基二酰亞胺及其衍生物、苝四羧基二酐及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚對(duì)亞苯基亞乙烯基及其衍生物、聚對(duì)苯及其衍生物、聚芴及其衍生物、聚噻吩亞乙烯基及其衍生物、聚噻吩芳香雜環(huán)共聚物及其衍生物、萘的低聚并苯類物質(zhì)及其衍生物、α-5-噻吩的低聚噻吩及其衍生物、含金屬酞菁或不含金屬酞菁及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亞胺及其衍生物、苝四羧酸二酐及其衍生物；苝四羧酸二酰亞胺及其衍生物；萘四羧酸二酰亞胺及其衍生物、萘四羧酸二酐及其衍生物至少一部分柵極絕緣體可變成錐形。
根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種平面顯示裝置包括基板，具有顯示區(qū)域；有機(jī)薄膜晶體管；象素層，形成在顯示區(qū)域上。所述有機(jī)薄膜晶體管包括源和漏電極以及有機(jī)半導(dǎo)體層，形成在基板上，所述有機(jī)半導(dǎo)體層包括在源和漏電極之間的通道區(qū)域；柵電極，與源和漏電極以及有機(jī)半導(dǎo)體層絕緣；柵極絕緣體，形成在至少柵電極與每個(gè)源和漏電極之間以及在柵電極與有機(jī)半導(dǎo)體的通道區(qū)域之間，在柵電極與每個(gè)源和漏電極之間至少一部分柵極絕緣體的厚度大于柵電極與有機(jī)半導(dǎo)體的通道區(qū)域之間至少一部分柵極絕緣體的厚度。
源和漏電極可各與有機(jī)半導(dǎo)體層形成歐姆接觸，并且包括選自由以下物質(zhì)組成的組中的至少一個(gè)成分Au、Au/Ti、Au/Cr、Pt、Pt/Pd和Ni。
柵極絕緣體可包括選自由以下物質(zhì)組成的組中的至少一種化合物SiO2、SiNx、Al2O3、Ta2O5、BST、PZT、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、含酚聚合物、含丙烯聚合物、含酰亞胺聚合物、含芳醚聚合物、含酰胺聚合物、含氟聚合物、含亞對(duì)二甲苯聚合物、含乙烯醇聚合物、聚對(duì)二甲苯。
有機(jī)半導(dǎo)體層可選自以下化合物中的至少一種并五苯、并四苯、蒽、萘、α-6-噻吩、苝及其衍生物、紅熒烯及其衍生物、暈苯及其衍生物、苝四羧基二酰亞胺及其衍生物、苝四羧基二酐及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚對(duì)亞苯基亞乙烯基及其衍生物、聚對(duì)苯及其衍生物、聚芴及其衍生物、聚噻吩亞乙烯基及其衍生物、聚噻吩芳香雜環(huán)共聚物及其衍生物、萘的低聚并苯類物質(zhì)及其衍生物、α-5-噻吩的低聚噻吩及其衍生物、含金屬酞菁或不含金屬酞菁及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亞胺及其衍生物、苝四羧酸二酐及其衍生物；苝四羧酸二酰亞胺及其衍生物；萘四羧酸二酰亞胺及其衍生物、萘四羧酸二酐及其衍生物至少一部分柵極絕緣體可變成錐形。
根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種制造有機(jī)薄膜晶體管的方法，所述方法包括在基板上形成源和漏電極；在源和漏電極的上方形成有機(jī)半導(dǎo)體層，所述有機(jī)半導(dǎo)體層包括在源和漏電極之間的通道區(qū)域；在有機(jī)半導(dǎo)體層的上方形成第一柵極絕緣體；在第一柵極絕緣體的上方形成第二柵極絕緣體，其中，在柵電極與每個(gè)源和漏電極之間至少一部分第二柵極絕緣體的厚度大于在柵電極與通道區(qū)域之間至少一部分第二柵極絕緣體的厚度；在至少通道區(qū)域的上方形成柵電極。
形成第二柵極絕緣體可包括在第一柵極絕緣體的基本整個(gè)上表面上形成第二柵極絕緣體；移除在有機(jī)半導(dǎo)體層的通道區(qū)域上方的至少一部分第二柵極絕緣體。
移除至少一部分第二柵極絕緣體可包括采用激光束。
移除至少一部分第二柵極絕緣體可包括掩模和蝕刻。
根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種制造有機(jī)薄膜晶體管的方法，所述方法包括在基板的表面上方形成源和漏電極；在源和漏電極的上方形成有機(jī)半導(dǎo)體層，該有機(jī)半導(dǎo)體層包括在源和漏電極之間的通道區(qū)域；在有機(jī)半導(dǎo)體層的上方形成柵極絕緣體，其中，在柵電極與每個(gè)源和漏電極之間至少一部分柵極絕緣體的厚度大于柵電極與通道區(qū)域之間至少一部分柵極絕緣體的厚度。
形成柵極絕緣體還可包括在有機(jī)半導(dǎo)體層的基本整個(gè)表面上形成柵極絕緣體，移除在通道區(qū)域上方至少一部分柵極絕緣體。
移除至少一部分柵極絕緣體可包括采用激光束。
移除至少一部分柵極絕緣體可包括掩模和蝕刻。


參照附圖，通過進(jìn)一步詳細(xì)的示例性實(shí)施例來討論本發(fā)明的上述和其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1(現(xiàn)有技術(shù))是傳統(tǒng)有機(jī)薄膜晶體管的剖視圖；圖2A至圖2G是示出根據(jù)實(shí)施例的制造有機(jī)薄膜晶體管的方法的剖視圖；圖3是根據(jù)另一實(shí)施例的有機(jī)場致發(fā)光顯示裝置的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例的附圖來更充分地描述某些實(shí)施例。
圖2A至圖2G是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的制造有機(jī)薄膜晶體管的方法的剖視圖。參照?qǐng)D2A，導(dǎo)電層形成在基板110的表面上，并通過使導(dǎo)電層形成圖案來形成源電極120a和漏電極120b。
基板110可由玻璃、塑料、另一合適的材料，或這些材料的組合組成。例如，塑料可以是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯硫化物(PEN)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亞胺、聚亞苯基硫化物(PPS)、聚烯丙基化物、聚酰亞胺、聚碳酸酯(PC)、三乙酸纖維素(TAC)、醋酸-丙酸纖維素(CAP)等。
選擇組成源電極120a和漏電極120b的導(dǎo)電材料，會(huì)至少考慮到與有機(jī)半導(dǎo)體所需要的歐姆接觸。例如，可以采用Au、Au/Ti、Au/Cr、Pt、Pt/Pd、Ni等。如果需要的話，還可形成緩沖層(未示出)，以防止當(dāng)制造源電極120a和漏電極120b時(shí)對(duì)基板110的損害。
參照?qǐng)D2B，在形成源電極120a和漏電極120b后，有機(jī)半導(dǎo)體層130覆蓋源電極120a和漏電極120b。有機(jī)半導(dǎo)體層130可選自以下化合物中的至少一種并五苯、并四苯、蒽、萘、α-6-噻吩、苝及其衍生物、紅熒烯及其衍生物、暈苯及其衍生物、苝四羧基二酰亞胺及其衍生物、苝四羧基二酐及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚對(duì)亞苯基亞乙烯基及其衍生物、聚對(duì)苯及其衍生物、聚芴及其衍生物、聚噻吩亞乙烯基及其衍生物、聚噻吩芳香雜環(huán)共聚物及其衍生物、萘的低聚并苯類物質(zhì)及其衍生物、α-5-噻吩的低聚噻吩及其衍生物、含金屬酞菁或不含金屬酞菁及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亞胺及其衍生物、苝四羧酸二酐及其衍生物；苝四羧酸二酰亞胺及其衍生物；萘四羧酸二酰亞胺及其衍生物、萘四羧酸二酐及其衍生物。也可以采用其它的材料。
這里所用的術(shù)語“衍生物”指包括選自由以下基組成的組中的基的化合物氨基羧基、碘代基、氟代基、氯代基、溴代基、羥基、C1-C6烷基(alcoxy)、苯基和苯氧基。
有機(jī)半導(dǎo)體層130包括有源區(qū)域130′和無源區(qū)域130″。有源區(qū)域130′限定為位于在下面的源電極120a和漏電極120b之間和上方的有機(jī)半導(dǎo)體層130的部分，無源區(qū)域130″限定為有機(jī)半導(dǎo)體層130的剩余部分。有源區(qū)域130′包括源極區(qū)域130a、漏極區(qū)域130b和通道區(qū)域130c。無源區(qū)域130″位于源極區(qū)域130′的外部。
在形成有機(jī)半導(dǎo)體層130后，多個(gè)絕緣體形成在有機(jī)半導(dǎo)體層130上。參照?qǐng)D2C，第一柵極絕緣體140a形成在有機(jī)半導(dǎo)體層130上。選擇組成第一柵極絕緣體140a的材料，會(huì)至少考慮到它需要與在下面的有機(jī)半導(dǎo)體層130粘著并且容易制造。第一柵極絕緣體140a可包括通過旋轉(zhuǎn)等方法沉積得到的聚合物有機(jī)絕緣體或無機(jī)絕緣體。無機(jī)絕緣體可通過比如濺射從SiO2、SiNx、Al2O3、Ta2O5、BST和PZT中選擇的至少一種化合物來形成。在一些實(shí)施例中，也可使用其他這樣的化合物。聚合物有機(jī)絕緣體可通過比如旋壓選自以下化合物中的至少一種來形成聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、含酚聚合物、含丙烯聚合物、含酰亞胺聚合物、含芳醚聚合物、含酰胺聚合物、含氟聚合物、含亞對(duì)二甲苯聚合物、含乙烯醇聚合物、聚對(duì)二甲苯。在一些實(shí)施例中，也可以采用其他這樣的化合物及制造方法。
參照?qǐng)D2D，第二柵極絕緣體140b形成在第一柵極絕緣體140a的表面上。第二柵極絕緣體140b可由與第一柵極絕緣體140a相同的材料組成。然而，第一柵極絕緣體140a和第二柵極絕緣體140b可由不同的材料制成。這樣有助于防止當(dāng)形成第一柵極絕緣體140a和第二柵極絕緣體140b時(shí)形成的銷釘孔和/或過孔對(duì)絕緣體140a和140b的絕緣能力的不利影響。例如，當(dāng)?shù)谝粬艠O絕緣體140a由有機(jī)聚合物絕緣材料組成時(shí)，第二柵極絕緣體140b可由無機(jī)絕緣材料組成，反之亦然。
參照?qǐng)D2E，形成在第一柵極絕緣體140a的表面上的第二柵極絕緣體140b可具有變化的厚度。即，位于源電極120a和漏電極120b上方并位于隨后將要形成的柵電極150下方的至少一部分第二柵極絕緣體140b的厚度，大于位于柵電極150(未示出)下方并位于源電極120a與漏電極120b之間的至少一部分第二柵極絕緣體140b的厚度。即，參照?qǐng)D2E，第二柵極絕緣體140b形成圖案的方式是，位于源電極120a和漏電極120b上方的第二柵極絕緣體140b的厚度ta和tb的每個(gè)，大于位于有機(jī)半導(dǎo)體層130的通道區(qū)域上方的第二柵極絕緣體140b的厚度tc。
為了提供第二柵極絕緣體140b的不同的厚度ta、tb、tc，可采用不同的方法使第二柵極絕緣體140b形成圖案，在這里將討論其中的一些。為了確保制造工藝容易且制造成本低，可通過蝕刻或利用激光束的層削蝕(layer ablation)使第二柵極絕緣體140b形成圖案。由于結(jié)構(gòu)不平坦，所以會(huì)難以在第一柵極絕緣體140a與第二柵極絕緣體140b上形成層。為了解決這個(gè)問題，可以控制激光束的強(qiáng)度使得可以選擇性地移除部分第二柵極絕緣體140b。結(jié)果，第二柵極絕緣體140b的移除部分和剩余部分之間的區(qū)域變成錐形。例如，在圖2E中，通過控制輻射到第二柵極絕緣體140b的激光束的強(qiáng)度來形成錐形部分141和142。
雖然根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的第二柵極絕緣體140b是通過在第一柵極絕緣體140a的整個(gè)上表面上形成柵極絕緣體然后使該柵極絕緣體形成圖案來形成，但是第二柵極絕緣體140b可采用其它方法來形成。例如，可通過掩模和蝕刻來形成在第二柵極絕緣體140b中的想要的圖案。此外，參照?qǐng)D2G，可采用單個(gè)柵極絕緣體140代替多個(gè)柵極絕緣體。在此情況下，通過掩模來形成柵極絕緣體140的方式是，位于柵電極150下方并位于源極和漏極區(qū)域上方的部分柵極絕緣體140的厚度大于位于有機(jī)半導(dǎo)體層130的通道區(qū)域上方的部分柵極絕緣體140的厚度?；蛘?，可通過在有機(jī)半導(dǎo)體層的整個(gè)上表面上形成柵極絕緣體，然后移除在有機(jī)半導(dǎo)體層130的通道區(qū)域上方的至少一部分柵極絕緣體，形成柵極絕緣體140。
參照?qǐng)D2F，在第二柵極絕緣體140b形成圖案后，柵電極150形成在有機(jī)半導(dǎo)體層130的至少通道區(qū)域的上方。柵電極150可由比如Al、Mo、W、Au、Cr等金屬材料、導(dǎo)電聚合物材料等組成。
具有上述結(jié)構(gòu)的有機(jī)薄膜晶體管可用于形成各種顯示裝置。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的有機(jī)場致發(fā)光顯示裝置200的剖視圖。場致發(fā)光顯示裝置200是平板顯示裝置。在此情況下，示出的僅有有機(jī)薄膜晶體管和顯示象素，不過還可想到其它的實(shí)施例。
場致發(fā)光顯示裝置200的顯示區(qū)域包括具有象素單元200a和有機(jī)薄膜晶體管層200b的顯示區(qū)域。有機(jī)薄膜晶體管層200b與先前討論的有機(jī)薄膜晶體管具有相似的結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D3，源電極220a和漏電極220b形成在基板210的表面上。有機(jī)半導(dǎo)體層230覆蓋源電極220a和漏電極220b。第一柵極絕緣體240a和第二柵極絕緣體240b順序地形成在有機(jī)半導(dǎo)體層230上。柵電極250形成在第二柵極絕緣體240b上。所得到的結(jié)構(gòu)被由絕緣體組成的平坦化(planarization)層260覆蓋。雖然在圖3中柵電極250被平面層260覆蓋，但是無機(jī)絕緣體(未示出)還可在柵電極250和平面層260之間形成。
電容器的下電極220c連接到源電極220a，而且電容器還包括上電極250c。
作為陽極的第一電極層270形成在平面層260的表面上。第一電極層270通過形成在第一柵極絕緣體240a、第二柵極絕緣體240b、平面層260中的通孔電連接到漏電極220b。
第一電極層270可具有各種結(jié)構(gòu)。如果有機(jī)場致發(fā)光顯示裝置200是前發(fā)射型場致發(fā)光顯示裝置，那么第一電極層270可包括形成在其上的反射電極和透明電極。反射電極可包括Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr或這些物質(zhì)的結(jié)合。如果有機(jī)場致發(fā)光顯示裝置200是后發(fā)射型場致發(fā)光顯示裝置，那么第一電極層270可為由比如ITO、IZO、ZnO或In2O3等透明導(dǎo)電材料組成的透明電極。雖然在一些實(shí)施例中第一電極270是單層或雙層，但是第一電極270可包括多于兩層。
象素限定層280形成在平面層260上。象素限定層280具有象素開口，光可通過該象素開口從第一電極270發(fā)射出。有機(jī)場致發(fā)光發(fā)射單元290形成在第一電極層270上。
有機(jī)場致發(fā)光發(fā)射單元290可包括低分子量有機(jī)層或聚合物有機(jī)層。低分子量有機(jī)層可為空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、有機(jī)發(fā)光層(EML)、電子傳輸層(ETL)、電子注入層(EIL)或這些層的結(jié)合等。有機(jī)層可由銅酞菁(CuPc)、氮，氮′-二(1-萘基)-氮，氮′-二苯基-聯(lián)苯胺(NPB)、三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)等組成?？梢杂谜婵粘练e或其它方法形成有機(jī)層。
聚合物有機(jī)層可包括HTL和EML。HTL可由PEDOT組成，EML可由含有聚亞苯基亞乙烯(PPV)的聚合物、含聚芴聚合物等組成?？梢圆捎媒z網(wǎng)印刷術(shù)、噴墨印刷術(shù)等來形成聚合物有機(jī)層?？刹捎闷渌椒▉硇纬捎袡C(jī)場致發(fā)光發(fā)射單元290。
類似地，至少根據(jù)電極層的極性和有機(jī)場致發(fā)光顯示裝置200的類型，作為陰極的第二電極層300可具有不同的結(jié)構(gòu)。即，如果有機(jī)場致發(fā)光顯示裝置200是后發(fā)射型場致發(fā)光顯示裝置，那么可通過在有機(jī)場致發(fā)光發(fā)射電源290上形成由Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg或這些物質(zhì)的結(jié)合形成的用于調(diào)節(jié)其功函數(shù)的電極，然后在所述電極上形成ITO、IZO、ZnO、In2O3等透明電極，形成第二電極層300。如果有機(jī)場致發(fā)光顯示裝置200是后發(fā)射型場致發(fā)光顯示裝置，那么作為陰極的第二電極層300可包括由比如Li、Ca、Li、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag、Mg的低功函數(shù)材料或這些物質(zhì)的結(jié)合等組成的至少一層。雖然第二電極層300可覆蓋整個(gè)基板，但是不限于這種結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一電極層270作為陽極，而第二電極層300作為陰極。但是，第一電極層270可作為陰極，而第二電極層300可作為陽極。
此外，包括形成在基板210上的象素單元200b和有機(jī)薄膜晶體管層200a的顯示區(qū)域可通過密封元件(未示出)來密封。密封結(jié)構(gòu)可不同。例如，密封基板可形成在第二電極層300上，使得至少顯示區(qū)域200被密封?；蛘撸ㄖ辽僖粚拥拿芊饽涌尚纬稍诘诙姌O層300的表面上。
在這里描述的有機(jī)薄膜晶體管的實(shí)施例和其他實(shí)施例也可用在液晶顯示裝置中，并可用于形成驅(qū)動(dòng)電路以及其他數(shù)字和/或模擬電路。
上述的實(shí)施例不打算限制本發(fā)明的范圍，而且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對(duì)形式和細(xì)節(jié)做各種改變。
在這里描述的實(shí)施例至少具有以下的優(yōu)點(diǎn)。
降低了涉及相鄰的晶體管之間的串?dāng)_的不良性能。
也具有某些制造優(yōu)點(diǎn)。可采用光阻圖案，具體地講是負(fù)光阻圖案，形成在有機(jī)半導(dǎo)體層上的絕緣體形成絕緣直通單元(insulating through unit)。因此，可簡化制造工藝、獲得高分辨率、增加絕緣體和在絕緣體下面的有機(jī)半導(dǎo)體層之間的粘附性。這些優(yōu)點(diǎn)有助于降低制造成本和提高性能。
此外，可減少包括有機(jī)薄膜晶體管的平面顯示裝置的象素故障，從而提高了平面顯示裝置的質(zhì)量。
此外，通過柵極和通道之間的所需要的增加的電容可獲得晶體管的更大的增益，而不造成在柵電極和源電極之間以及柵電極和漏電極之間所不需要的更高的電容。
雖然以上描述已經(jīng)指出應(yīng)用于各種實(shí)施例的本發(fā)明的新穎特點(diǎn)，但是技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)所示出的裝置或工藝的形式和細(xì)節(jié)做各種省略、替換和改變。因此，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求限定而不是由上述描述限定。落入權(quán)利要求等同物的范圍和含義的所有的變形都包含在它們的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管，包括源和漏電極以及半導(dǎo)體層，形成在基板上，所述半導(dǎo)體層包括在所述源和漏電極之間的通道區(qū)域；柵電極，與所述源和漏電極以及所述半導(dǎo)體層絕緣；柵極絕緣體，至少形成在所述柵電極與每個(gè)所述源和漏電極之間，以及在所述柵電極與所述半導(dǎo)體層的所述通道區(qū)域之間，在所述柵電極與每個(gè)所述源和漏電極之間至少一部分所述柵極絕緣體的厚度大于在所述柵電極與所述半導(dǎo)體層的所述通道區(qū)域之間至少一部分所述柵極絕緣體的的厚度。
2.如權(quán)利要求1中所述的薄膜晶體管，其中，所述源和漏電極包括選自由以下物質(zhì)組成的組中的至少一個(gè)成分Au、Au/Ti、Au/Cr、Pt、Pt/Pd和Ni。
3.如權(quán)利要求1中所述的薄膜晶體管，其中，所述柵極絕緣體可包括選自由以下物質(zhì)組成的組中的至少一種化合物SiO2、SiNx、Al2O3、Ta2O5、BST、PZT、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、含酚聚合物、含丙烯聚合物、含酰亞胺聚合物、含芳醚聚合物、含酰胺聚合物、含氟聚合物、含亞對(duì)二甲苯聚合物、含乙烯醇聚合物、聚對(duì)二甲苯。
4.如權(quán)利要求1中所述的薄膜晶體管，其中，所述半導(dǎo)體層包括選自由以下化合物組成的組中的至少一種化合物并五苯、并四苯、蒽、萘、α-6-噻吩、苝及其衍生物、紅熒烯及其衍生物、暈苯及其衍生物、苝四羧基二酰亞胺及其衍生物、苝四羧基二酐及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚對(duì)亞苯基亞乙烯基及其衍生物、聚對(duì)苯及其衍生物、聚芴及其衍生物、聚噻吩亞乙烯基及其衍生物、聚噻吩芳香雜環(huán)共聚物及其衍生物、萘的低聚并苯類物質(zhì)及其衍生物、α-5-噻吩的低聚噻吩及其衍生物、含金屬酞菁或不含金屬酞菁及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亞胺及其衍生物、苝四羧酸二酐及其衍生物；苝四羧酸二酰亞胺及其衍生物；萘四羧酸二酰亞胺及其衍生物、萘四羧酸二酐及其衍生物。
5.如權(quán)利要求1中所述的薄膜晶體管，其中，至少一部分柵極絕緣體是錐形的。
6.一種平板顯示裝置，包括基板，具有顯示區(qū)域；薄膜晶體管；象素層，形成在所述顯示區(qū)域上，所述薄膜晶體管包括源和漏電極以及半導(dǎo)體層、柵電極、柵極絕緣體，所述源和漏電極以及半導(dǎo)體層形成在基板上，所述半導(dǎo)體層包括在所述源和漏電極之間的通道區(qū)域；所述柵電極與所述源和漏電極以及所述半導(dǎo)體層絕緣；所述柵極絕緣體至少形成在所述柵電極與每個(gè)所述源和漏電極之間，以及在所述柵電極與所述半導(dǎo)體層的所述通道區(qū)域之間，在所述柵電極與每個(gè)所述源和漏電極之間至少一部分所述柵極絕緣體的厚度大于所述柵電極與所述半導(dǎo)體層的所述通道區(qū)域之間至少一部分所述柵極絕緣體的厚度。
7.如權(quán)利要求6所述的平板顯示裝置，其中，所述源和漏電極各形成了與半導(dǎo)體層的歐姆接觸。
8.如權(quán)利要求7所述的平板顯示裝置，其中，所述源和漏電極包括選自由以下物質(zhì)組成的組中的至少一個(gè)成分Au、Au/Ti、Au/Cr、Pt、Pt/Pd和Ni。
9.如權(quán)利要求6所述的平板顯示裝置，其中，所述柵極絕緣體包括由選自由以下物質(zhì)組成的組中的至少一種化合物組成的至少一層SiO2、SiNx、Al2O3、Ta2O5、BST、PZT、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、含酚聚合物、含丙烯聚合物、含酰亞胺聚合物、含芳醚聚合物、含酰胺聚合物、含氟聚合物、含亞對(duì)二甲苯聚合物、含乙烯醇聚合物、聚對(duì)二甲苯。
10.如權(quán)利要求6所述的平板顯示裝置，其中，所述半導(dǎo)體層包括選自由以下化合物組成的組中的至少一種化合物并五苯、并四苯、蒽、萘、α-6-噻吩、苝及其衍生物、紅熒烯及其衍生物、暈苯及其衍生物、苝四羧基二酰亞胺及其衍生物、苝四羧基二酐及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚對(duì)亞苯基亞乙烯基及其衍生物、聚對(duì)苯及其衍生物、聚芴及其衍生物、聚噻吩亞乙烯基及其衍生物、聚噻吩芳香雜環(huán)共聚物及其衍生物、萘的低聚并苯類物質(zhì)及其衍生物、α-5-噻吩的低聚噻吩及其衍生物、含金屬酞菁或不含金屬酞菁及其衍生物、均苯四酸二酐及其衍生物、均苯四酸二酰亞胺及其衍生物、苝四羧酸二酐及其衍生物；苝四羧酸二酰亞胺及其衍生物；萘四羧酸二酰亞胺及其衍生物、萘四羧酸二酐及其衍生物。
11.如權(quán)利要求6所述的平板顯示裝置，其中，所述至少一部分柵極絕緣體是錐形的。
12.一種制造薄膜晶體管的方法，所述方法包括在基板上形成源和漏電極；在所述源和漏電極的上方形成半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層包括在所述源和漏電極之間的通道區(qū)域；在所述半導(dǎo)體層的上方形成第一柵極絕緣體；在所述第一柵極絕緣體的上方形成第二柵極絕緣體，其中，在將在隨后形成的柵電極與每個(gè)所述源和漏電極之間至少一部分所述第二柵極絕緣體的厚度大于將在隨后形成的所述柵電極與所述通道區(qū)域之間至少一部分所述第二柵極絕緣體的厚度；在至少所述通道區(qū)域的上方形成所述柵電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，形成所述第二柵極絕緣體包括在所述第一柵極絕緣體的基本整個(gè)上表面上形成所述第二柵極絕緣體；移除在所述半導(dǎo)體層的所述通道區(qū)域上方的至少一部分所述第二柵極絕緣體。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，移除至少一部分所述第二柵極絕緣體包括采用激光束。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，移除至少一部分所述第二柵極絕緣體包括掩模和蝕刻。
16.一種制造薄膜晶體管的方法，所述方法包括在基板的表面上方形成源和漏電極；在所述源和漏電極的上方形成半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層包括在所述源和漏電極之間的通道區(qū)域；在所述半導(dǎo)體層的上方形成柵極絕緣體，其中，在將在隨后形成的柵電極與每個(gè)所述源和漏電極之間至少一部分所述柵極絕緣體的厚度大于將在隨后形成的所述柵電極與所述通道區(qū)域之間至少一部分所述柵極絕緣體的厚度；在至少所述通道區(qū)域的上方形成所述柵電極。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，形成所述柵極絕緣體還包括在所述半導(dǎo)體層的基本整個(gè)上表面上形成所述柵極絕緣體；移除在所述通道區(qū)域上方的至少一部分所述柵極絕緣體。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，移除至少一部分所述柵極絕緣體包括使用激光束。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，移除至少一部分所述柵極絕緣體包括掩模和蝕刻。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有機(jī)薄膜晶體管，一種平板顯示裝置以及制造它們的方法。有機(jī)薄膜晶體管包括源和漏電極以及有機(jī)半導(dǎo)體層，形成在基板的表面上；柵電極，與源和漏電極以及有機(jī)半導(dǎo)體層絕緣；柵極，至少形成在每個(gè)源極和漏極的上方和有機(jī)半導(dǎo)體層的通道區(qū)域的上方，其中，在源和漏電極上方的至少一部分柵極絕緣體的厚度大于在有機(jī)半導(dǎo)體層的通道區(qū)域上方的至少一部分柵極絕緣體的厚度。
文檔編號(hào)H01L51/40GK1753202SQ200510104810
公開日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2005年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月20日
發(fā)明者李憲貞, 具在本 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社