JP2013529382A - 未架橋の光又は熱架橋性ポリマー層を用いた、金属レベルのレーザアブレーションに起因するキャップ状突起効果の低減 - Google Patents
未架橋の光又は熱架橋性ポリマー層を用いた、金属レベルのレーザアブレーションに起因するキャップ状突起効果の低減 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013529382A JP2013529382A JP2013508541A JP2013508541A JP2013529382A JP 2013529382 A JP2013529382 A JP 2013529382A JP 2013508541 A JP2013508541 A JP 2013508541A JP 2013508541 A JP2013508541 A JP 2013508541A JP 2013529382 A JP2013529382 A JP 2013529382A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate
- laser
- layer
- organic transistor
- source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/621—Providing a shape to conductive layers, e.g. patterning or selective deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
- H10K10/468—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics
- H10K10/471—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics the gate dielectric comprising only organic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
- H10K10/464—Lateral top-gate IGFETs comprising only a single gate
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
- H10K10/40—Organic transistors
- H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
- H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
- H10K10/466—Lateral bottom-gate IGFETs comprising only a single gate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
本発明は、レーザエッチングの間、有機トランジスタの電極を保護するための、未架橋または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料の使用に関する。本発明は、レーザアブレーション法に特有のキャップ状突起、およびパターン端におけるビードの出現を低減することを可能にする。本発明は、レーザによってエッチングされることが意図される金属層を保護するための、未架橋の、または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料の使用に基づく。
Description
本発明は、有機電子装置の分野に関し、特にレジスタ、キャパシタ、ダイオード、トランジスタなどの製造に関する。
実際には、本発明は金属の高さをエッチングする段階における表面劣化に関する議論に解決法を与える。エッチングの段階において、有機トランジスタの電極のエキシマタイプレーザアブレーションによる、具体的な用途が見いだされた。
図1Aに示される装置を用いて実施することができるエキシマ法によって、マスク(1)の投影によって得られるパターンを構造化し、かつパターニングすることができる。構造(2)のアブレーションが、ガラスおよびアルミニウムで作られたマスク(1)を通過するUVビーム(3、エキシマ)と層表面(基板、2)との間の相互作用によって実現される。
エキシマレーザは、使用される混合ガスにより193nmから351nmの間の紫外範囲においてパルスモードで発光するガスレーザである。混合ガスは、希ガスG(Ar、Xe、Kr)およびハロゲン化合物X(F2、HCl)で形成される。電気的、または電子ビームによる励起は、励起分子GX*[ArF(λ=193nm)、KrF(λ=248nm)、XeCl(λ=308nm)、XeF(λ=351nm)]の形成をもたらす。伝わるエネルギーは1ジュールのオーダーであり、パルス持続時間は10から150ナノ秒の範囲で変化し、一方で振動数は1kHzに達することができる。高出力エキシマ源は1992年に現れ(Paverage:500から1,000W)、表面処理に対するその使用への道を開いた。
エキシマレーザは特有の利点を有する。高いフォトンエネルギー(数eV)により、光化学効果、サブミクロンの空間解像度での加工、非常に限定された熱的効果の実現、および赤外と比較して紫外においてより効果的であるレーザと対象物とのカップリングが可能となる。300nmを超えると、光ファイバによる移送が可能になる。
アブレーションの間、使用する出力により、溶融ビードまたはキャップ状金属突起(図1B)がエッチ端に存在する。低出力により、キャップ状突起が提供され、一方で高出力により、一般的には1μmを超える剥離または溶融寸法を有する溶融エッジが提供される。そのような形状は、100nmのオーダーの厚みを有する活性層堆積技術に関して、有機電子部品の形成におけるこれらのパターンの使用に関する重大な問題である。そのような投影および形状を示すパターン上の、100nm以下の薄層、例えば30から70nmの半導体の堆積は多くの論点を有する。
これは、特に電気の漏れ、階段状交差問題、寸法の損失(例えば、チャネル幅に関する)、早期劣化などの原因となる。
使用される金属が何であれ(Ti、Cu、Au、Ni、Pt、…)、マスク投影によるレーザアブレーション法は、完全なパターン端を残さないことが分かっている。これは、この方法特有のものであり、「レーザ照射」の間のUVの熱がメタライゼーションを破裂させるという事実によって説明され得る。
この不利な点は、マイクロエレクトロニクス、特にトランジスタの形成における大きな問題である。
マイクロエレクトロニクスは、従来ケイ素(Si)またはガリウムヒ素(GaAs)などの無機材料の周辺で開発されてきた。他の方法として現在、大スケールでの製造の容易性、機械的耐性、柔軟構造、または再加工の容易性に起因して、ポリマーなどの有機材料などに関する研究がされている。その結果として有機ダイオード(OLED)に基づく、または有機薄膜トランジスタ(OTFT)に基づくディスプレイが開発されてきた。さらに、例えばスピンコーティング、インクジェット、またはシルクスクリーンなどの層堆積技術の使用が、可溶性ポリマーによって可能となっている。
しかしながら、様々な有機および/または無機層の積層は、複数の問題を引き起こす。特に、トランジスタの設計は2つの導電レベルを必要とする。ハイゲート構造(図2A)において、導電レベル1(4)は基板(5)の上に堆積され、その後ソースおよびドレイン電極(6,7)がエキシマタイプレーザアブレーションなどの様々なタイプの方法によってエッチングされる。この段階は、キャップ状突起を最小に減少させるために、レーザビーム出力の非常に微細な調整を必要とする。
ロウゲート構造(図3A)において、導電レベル2(4)はゲート誘電体(9)上に堆積され、その後ソースおよびドレイン電極(6,7)がレーザアブレーションによってエッチングされる。同様に、この段階は、キャップ状突起を最小に減少させるために、かつゲート誘電体の劣化を最小に減少させるために、レーザビーム出力の非常に微細な調整を必要とする。
このように、エッチングパターンの端部において、そのような効果を最小にできる方法を開発する明らかな必要性が存在する。
J.Phys.Chem.C 2009,113,11491−11506
Adv Mater,2005,17,p1705
本発明は、レーザアブレーション法に特有のキャップ状突起、およびパターン端におけるビードの出現を低減することを可能にする。
本発明は、レーザによってエッチングされることが意図される金属層を保護するための、未架橋の、または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料の使用に基づく。
言い換えれば、本発明はレーザアブレーションまたはエッチングによって金属層を構造化する方法に関し、この方法によれば保護層は、エッチングされる、またはアブレーションされる金属層の背部に配置される。
より詳細には、本発明は、レーザで金属層をエッチングする方法に関し、この方法は以下の段階を含む。
・ 基板上に、レーザ架橋性材料を含み、未架橋の、または部分的に架橋された形態を示す保護層を堆積する段階、
・ 保護層上に導電層を堆積する段階、
・ 導電層をレーザエッチングする段階。
・ 基板上に、レーザ架橋性材料を含み、未架橋の、または部分的に架橋された形態を示す保護層を堆積する段階、
・ 保護層上に導電層を堆積する段階、
・ 導電層をレーザエッチングする段階。
本発明による方法を実行するのに適する基板は、プラスチック基板(PEN、PETなど)、10から200nmの間の範囲の厚みを有する金属(Au、Al、Ag、Pdなど)で覆われたプラスチック基板、または金属表面(Au、Al)または導電性表面(例えば、PEDOT PSS)であってよい。
特徴的には、本発明によれば、保護層は未架橋の、または部分的に架橋された形態で現れるレーザ架橋性材料を含むか、またはレーザ架橋性材料で形成される。したがって、本発明の基本的な原則は、レーザ出力の一部を吸収することができ、それによってレーザ加工された金属層に少ない損傷を生じる材料の存在である。実は、架橋ポリマーの最終的な性質はその架橋度に依存している。完全に架橋したポリマー材料は、幾つかの架橋点しか持たず、より弾性的性質を有するポリマーと比較して硬い(J.Phys.Chem.C 2009,113,11491−11506)。この弾性により波を吸収することができ、低い架橋度は架橋を可能にする。
言い換えれば、本発明は、アブレーションされる高さの下の層を完全に架橋しないという事実に基づく。したがって、レーザビームの過剰なエネルギーは、この保護層によって部分的に吸収され、エッチング端効果は有意に弱まる。さらに、エッチングに必要な出力によれば、アブレーションはこの出力において1ショットで、または低い出力において数ショットで、実行されてよい。
そのような保護層は、典型的には10から1,500nm、有利には100から1,000nmの範囲の厚みを有する。保護層は、当業者に知られる方法、例えばスピンコーティングによって、基板上に堆積されてよい。
本発明において、用語「レーザ」(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)が、非常に高いコヒーレンスおよび高い指向性の出力を有する、非常に限定された単色光ビームに集中された放射を生成する装置を示すために用いられる。
そのような装置は、例えば紫外範囲(UV)で放射を行うエキシマレーザであり、その波長は100から400nm、特に157、248、308、および351nmである。
知られるように、そのような装置は一般的に対象となる層を構造化するために、またはパターンを形成するためにマスクと組み合わせて使用される。
典型的には、そのような装置は、10から1,000mJ/cm2の範囲の、例えば54mJ/cm2に等しいフルエンスを有する。パルス幅は10から150nsの範囲で変化してよく、例えば30nsに等しく、パルス数も変化してよく、典型的には1から10の間である。
本発明において、表現「レーザ架橋性」は、レーザの作用の下で、前記材料が高分子鎖間のリンクの形成によって、3次元のネットワークを形成することができることを意味する。実際には、各々、光架橋性または熱架橋性のどちらであるかに従って、UV光の作用またはレーザに関連する熱の作用の下で、結果的に材料が部分的に、または完全に架橋される。
レーザへの露出の後、材料が部分的にのみ架橋された場合、特にUVランプ(数百ワットの出力で数分)を用いて、架橋が独立して継続され、完全な光架橋または熱架橋をもたらしてよい。
典型的には、本発明において使用されるレーザ架橋性材料はポリマーである。
そのような材料は、想定される用途に適用されるための他の特定の性質を有してもよい。
有機トランジスタ製造において、非架橋または部分的に架橋された形態のレーザ架橋性材料は、有利には電気絶縁性である。架橋性ポリマーに関して、半導体との良好な電気的互換性を有することはさらに有利である。これを達成するために、5未満の誘電率を有する材料が好ましい。
そのような材料は、例えば、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート、ポリウレタン、シリコン、ポリイミドおよびコポリイミド、ポリ(シルセスキオキサン)、ポリ(ベンゾシクロブテン)、ポリ(ケイ皮酸ビニル)、ペルフルオロ脂肪族ポリマー、およびポリ(ビニルフェノール)からなる群から選択される。
本発明の有利な用途であるトランジスタの製造において、ソースおよびドレイン電極、任意にゲートをエッチングする段階は、特に注意を有し、本発明の方法の実施を必要とする。
本発明は有機トランジスタの製造方法に関し、この方法は以下の段階を含む。
・ 基板上に、レーザ架橋性材料を含み、未架橋または部分的に架橋された形態を示す保護層を堆積する段階、
・ 保護層上にトランジスタのソースおよびドレイン電極またはゲートを形成するための導電層を堆積する段階、
・導電層をレーザエッチングし、トランジスタのソースおよびドレイン電極またはゲートを形成する段階、
・誘電体層を堆積する段階、
・誘電体層表面に、ゲート、またはソースおよびドレイン電極を堆積する段階。
・ 基板上に、レーザ架橋性材料を含み、未架橋または部分的に架橋された形態を示す保護層を堆積する段階、
・ 保護層上にトランジスタのソースおよびドレイン電極またはゲートを形成するための導電層を堆積する段階、
・導電層をレーザエッチングし、トランジスタのソースおよびドレイン電極またはゲートを形成する段階、
・誘電体層を堆積する段階、
・誘電体層表面に、ゲート、またはソースおよびドレイン電極を堆積する段階。
この方法において、通常はトランジスタに関して、半導体層がソースおよびドレイン電極の表面にさらに堆積される。
特定の実施形態によれば、方法の最後における、ゲート、またはソース電極およびドレイン電極の堆積は、導電層の堆積およびレーザエッチングによって実施される。
本発明によれば、誘電体層は、未架橋または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料によっても形成される。他の形態として、保護層が誘電体層およびゲート、またはソース電極およびドレイン電極の間に堆積される。
本発明による方法は、ハイゲート構造およびロウゲート構造の双方のトランジスタを製造することを可能にする。ハイゲート構造は、典型的には以下の連続する層を含む。
・基板
・ソース電極およびドレイン電極、
・有機または無機半導体、
・ゲート誘電体、
・ゲート。
・基板
・ソース電極およびドレイン電極、
・有機または無機半導体、
・ゲート誘電体、
・ゲート。
この構造において、保護層は、基板およびドレインおよびソース電極を形成するために使用される金属層の間、および/またはゲートおよびそのゲート誘電体の間に配置される。後者の場合、誘電体が保護層として働いてよい点に注意されたい。
本発明による方法によりハイゲート構造のトランジスタを製造するために、半導体層が、ソース電極およびドレイン電極のレーザエッチングの後、および誘電体層の堆積の前に堆積される。
この構造において、その上(ソースおよびドレインの場合)または下(ゲートの場合)に堆積される半導体層を阻害しないように、ポリマーは有利には電気絶縁性である。ポリマーは、有利には、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート、ポリウレタン、およびシリコンを含む群から選択される。
本発明は、以下の構造を含むハイゲート構造有機トランジスタを得ることを可能にする。
・基板
・少なくとも部分的に架橋される材料を含む層、
・ソース電極およびドレイン電極、
・有機または無機半導体、
・誘電体層、
・ゲート。
・基板
・少なくとも部分的に架橋される材料を含む層、
・ソース電極およびドレイン電極、
・有機または無機半導体、
・誘電体層、
・ゲート。
上述したように、少なくとも部分的に架橋される材料を含む層は、誘電体層およびゲートの間に存在してもよい。
他の実施形態によれば、本発明による方法は、ロウゲート構造の有機トランジスタの製造を可能にする。
ロウゲート構造は、通常以下の連続する層を含む。
・基板、
・ゲート、
・ゲート誘電体、
・ソース電極およびドレイン電極、
・有機または無機半導体。
・基板、
・ゲート、
・ゲート誘電体、
・ソース電極およびドレイン電極、
・有機または無機半導体。
本発明による方法によりロウゲート構造のトランジスタを製造するために、半導体層が、ソース電極およびドレイン電極の堆積の後、堆積される。
本発明によれば、保護層は基板およびゲートの間に与えられる。
有利には、誘電体層は、未架橋または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料によって形成される。
他の実施形態によれば、保護層は誘電体層およびドレインおよびソース電極の間に与えられる。
この構造において、ポリマーは、有利には、ポリイミドおよびコポリイミド、ポリ(シルセスキオキサン)、ポリ(ベンゾシクロブテン)、ポリ(ケイ皮酸ビニル)、ペルフルオロ脂肪族ポリマー、およびポリ(ビニルフェノール)、およびポリ(アクリレート)を含む群から選択される。
本発明は、以下の構造を含むロウゲート構造有機トランジスタを得ることを可能にする。
・基板
・少なくとも部分的に架橋される材料を含む層、
・ゲート、
・誘電体層、
・ソース電極およびドレイン電極、
・有機または無機半導体。
・基板
・少なくとも部分的に架橋される材料を含む層、
・ゲート、
・誘電体層、
・ソース電極およびドレイン電極、
・有機または無機半導体。
上述したように、少なくとも部分的に架橋される材料を含む層は、誘電体層およびソースおよびドレイン電極の間に存在してもよい。
言い換えれば、有機トランジスタの製造における、金属層をレーザエッチングから保護するための、未架橋または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料の使用は、幾つかの形態を有してよい。
ハイゲート構造のトランジスタに関して、
・基板とソースおよびドレイン電極との間に挿入される層、および/または
・ゲートの下、または、誘電体とゲートとの間に挿入される層の下の誘電体層。
・基板とソースおよびドレイン電極との間に挿入される層、および/または
・ゲートの下、または、誘電体とゲートとの間に挿入される層の下の誘電体層。
ロウゲート構造のトランジスタに関して、
・基板とゲートとの間に挿入される層、および/または
・ソースおよびドレイン電極の下の、または誘電体とソースおよびドレイン電極との間に挿入される層の下の、誘電体層。
・基板とゲートとの間に挿入される層、および/または
・ソースおよびドレイン電極の下の、または誘電体とソースおよびドレイン電極との間に挿入される層の下の、誘電体層。
本発明は、レーザによって加工される金属層の下に配置される、未架橋または部分的にのみ架橋された架橋性材料の存在の有益な効果を明らかに提供する。キャップ状突起および溶融された端部が大きく減少し、並びに電気的性質の改善が見られる。
本発明の、前述のおよび他の特徴、および有利な点は、添付される図面に関連する以下の実施形態に関する、以下の非制限的説明において議論される。
1.ハイゲート構造
ハイゲート構造に関連する本発明の実施が、図2Bに説明される。これは主に、基板(5)と導電レベル(4)との間の未架橋または部分的に架橋された絶縁ポリマー(10)の堆積に基づき、結果的に絶縁ポリマー(10)は架橋可能である。
ハイゲート構造に関連する本発明の実施が、図2Bに説明される。これは主に、基板(5)と導電レベル(4)との間の未架橋または部分的に架橋された絶縁ポリマー(10)の堆積に基づき、結果的に絶縁ポリマー(10)は架橋可能である。
a.絶縁性の架橋性ポリマー
ハイゲート構造に使用することができる絶縁性の架橋性ポリマーは、以下から選択されてよい。
・ポリアクリレート
・エポキシ樹脂
・エポキシアクリレート
・ポリウレタン
・シリコン
ハイゲート構造に使用することができる絶縁性の架橋性ポリマーは、以下から選択されてよい。
・ポリアクリレート
・エポキシ樹脂
・エポキシアクリレート
・ポリウレタン
・シリコン
この構造において、絶縁体(10)は、もしもそれが未架橋または部分的に架橋される場合、上部層(4)のアブレーションの段階においてキャップ状突起を減少させることができる。それは、上に堆積される半導体層(11)を阻害しないように、電気的に絶縁性でなくてはならない。
b.ハイゲート構造の製造方法
段階1: 基板(5)
段階2: 基板(5)上の未架橋絶縁体(10)の堆積
段階3: 全表面上での導電層(4)の堆積
段階4: ソース電極およびドレイン電極(6,7)を形成するための、マスク(1)を介した導電層(4)のレーザアブレーションによるエッチング
段階5: 絶縁体(10)の熱または光架橋
段階6: 半導体(11)、誘電体(9)、およびゲート(8)の連続的な堆積による有機電界効果トランジスタを得る段階
段階1: 基板(5)
段階2: 基板(5)上の未架橋絶縁体(10)の堆積
段階3: 全表面上での導電層(4)の堆積
段階4: ソース電極およびドレイン電極(6,7)を形成するための、マスク(1)を介した導電層(4)のレーザアブレーションによるエッチング
段階5: 絶縁体(10)の熱または光架橋
段階6: 半導体(11)、誘電体(9)、およびゲート(8)の連続的な堆積による有機電界効果トランジスタを得る段階
2.ロウゲート構造
ロウゲート構造に関連する本発明の実施が、図3Bおよび3Cに説明される。これは主に、基板(5)と導電レベル(4)との間の未架橋または部分的に架橋された絶縁ポリマー(10)の堆積に基づき、結果的に絶縁ポリマー(10)は架橋可能である。
ロウゲート構造に関連する本発明の実施が、図3Bおよび3Cに説明される。これは主に、基板(5)と導電レベル(4)との間の未架橋または部分的に架橋された絶縁ポリマー(10)の堆積に基づき、結果的に絶縁ポリマー(10)は架橋可能である。
a.誘電性の架橋性ポリマー
ロウゲート構造に使用することができる誘電性架橋性ポリマー(10)は、以下のリストから選択されてよい(A.Fachetti et al. Adv Mater,2005,17,p1705)。
ロウゲート構造に使用することができる誘電性架橋性ポリマー(10)は、以下のリストから選択されてよい(A.Fachetti et al. Adv Mater,2005,17,p1705)。
これは例えば光架橋性有機誘電性樹脂、より具体的にはエポキシタイプの樹脂である。これは、49.5重量%のポリ(4−ビニルフェノール)(PVP)、49.5重量%のトリグリシジルトリメチロールプロパンエーテル、0.5重量%のベンゾイルペルオキシド、および0.5重量%のトリフェニルスルホニウムトリフラートの混合物である。
この混合物は、シクロヘキサノン中に10重量%で希釈され、基板(5)上にシルクスクリーン印刷またはスピンによって堆積される。得られたフィルムは、加熱板上において5分間100℃でアニーリングされ、ポリマー薄層の残余の溶媒が蒸発する。
誘電体(10)は、例えば以下の条件のUV量を適用することによって、架橋される。
・ランプ出力 600W
・10分のアイソレーション
・ランプ出力 600W
・10分のアイソレーション
b.ロウゲート構造のトランジスタの製造方法
段階1:
金属レベル1をフォトリソグラフィまたはレーザアブレーションによってエッチングし、ゲート(8)を形成する。エッチ端はトランジスタの電気的性質においてゲートレベルで殆ど損傷がなく、ゲートはチャネルと比較して非常に幅が広く、したがってキャップ状突起の効果はチャネルの外側に位置する。しかしながら、本発明による方法は、基板(5)と金属レベル1との間に、ソースおよびドレインのエッチングに関して以降に述べるのと同じ条件で架橋性ポリマーを介在させることによって、ゲート(8)をエッチングするために実施されてもよい
段階1:
金属レベル1をフォトリソグラフィまたはレーザアブレーションによってエッチングし、ゲート(8)を形成する。エッチ端はトランジスタの電気的性質においてゲートレベルで殆ど損傷がなく、ゲートはチャネルと比較して非常に幅が広く、したがってキャップ状突起の効果はチャネルの外側に位置する。しかしながら、本発明による方法は、基板(5)と金属レベル1との間に、ソースおよびドレインのエッチングに関して以降に述べるのと同じ条件で架橋性ポリマーを介在させることによって、ゲート(8)をエッチングするために実施されてもよい
段階2:
上述のエポキシ型誘電体(10)のスピンコーティング、PEN/Au基板(5)(30nm)上の100℃における5分間のアニール。誘電体の厚みが約800nm。
上述のエポキシ型誘電体(10)のスピンコーティング、PEN/Au基板(5)(30nm)上の100℃における5分間のアニール。誘電体の厚みが約800nm。
段階3:
表面全体にわたる金導電層(4)(30nm)のPVD。
表面全体にわたる金導電層(4)(30nm)のPVD。
段階4:
ソースおよびドレイン電極(6,7)を形成するための、導電層(4)のエキシマレーザアブレーション(フルエンス54mJ/cm2、λ=248nm、1−30nsパルス)。
ソースおよびドレイン電極(6,7)を形成するための、導電層(4)のエキシマレーザアブレーション(フルエンス54mJ/cm2、λ=248nm、1−30nsパルス)。
段階5:
誘電体ポリマーの熱または光架橋、より詳細には、アイソレーションによる架橋(UVランプ、10分、600W)。
誘電体ポリマーの熱または光架橋、より詳細には、アイソレーションによる架橋(UVランプ、10分、600W)。
段階6:
P型半導体(11)、例えば変性ペンタセンの堆積。
P型半導体(11)、例えば変性ペンタセンの堆積。
この後、フッ化脂肪族ポリマー誘電体による封入。
図3Cによれば、保護層(10)が、ゲート(8)をレーザアブレーションから保護するために、基板(5)上にさらに堆積される。
c.2つのサンプルAおよびBの比較
比較のために、セクションbにおいて議論された方法が、2つのサンプルAおよびBにおいて実施される。サンプルBには、段階5における、すなわちレーザアブレーションの後の、アイソレーション(UVランプ、10分、600W)による架橋を備える、段階1〜6が厳密に適用される。サンプルAは、段階2の後に、すなわちレーザアブレーションの前に、そのようなUVランプアイソレーション(10分、600W)を受ける。したがって、サンプルAおよびBの間の大きな相違は、架橋性ポリマー(10)が、各々、金属層(4)のレーザアブレーションの前、または後に、架橋されることである。
比較のために、セクションbにおいて議論された方法が、2つのサンプルAおよびBにおいて実施される。サンプルBには、段階5における、すなわちレーザアブレーションの後の、アイソレーション(UVランプ、10分、600W)による架橋を備える、段階1〜6が厳密に適用される。サンプルAは、段階2の後に、すなわちレーザアブレーションの前に、そのようなUVランプアイソレーション(10分、600W)を受ける。したがって、サンプルAおよびBの間の大きな相違は、架橋性ポリマー(10)が、各々、金属層(4)のレーザアブレーションの前、または後に、架橋されることである。
2つのサンプルの特徴は、図4および5に説明される。
図4では、架橋された誘電体(A)に関して、アブレーションを受けた上部の層上にキャップ状突起および溶融された金属が有意に存在することが観察できた。逆に、未架橋誘電体(B)の場合、アブレートされた上部層の上のキャップ状突起および溶融金属の有意の減少が観察できた。
図5は、電気特性の観点から、サンプルAと比較してサンプルBが非常に良好であるという事実を説明する。実は、サンプルBのID−VD曲線は、2つのソースおよびドレイン電極の間の非常に良好な接触および良好な電子注入を示す。この方法に起因して、チャネルへの電子注入、並びに電子移動度は改善される。したがって電流はオープン状態においてより多い。
4 導電層
5 基板
6 ソース電極
7 ドレイン電極
8 ゲート
9 誘電体層
10 保護層
11 半導体層
5 基板
6 ソース電極
7 ドレイン電極
8 ゲート
9 誘電体層
10 保護層
11 半導体層
Claims (13)
- ・ 基板(5)上に、レーザ架橋性材料を含み、未架橋または部分的に架橋された形態を示す保護層(10)を堆積する段階、
・ 保護層(10)上にトランジスタのソース電極およびドレイン電極(6,7)またはゲート(8)を形成するための導電層(4)を堆積する段階、
・導電層(4)をレーザエッチングし、トランジスタのソース電極およびドレイン電極(6,7)またはゲート(8)を形成する段階、
・誘電体層(9)を堆積する段階、
・ゲート(8)、またはソース電極およびドレイン電極(6,7)を堆積し、半導体層(11)がソース電極およびドレイン電極(6,7)の表面に堆積される段階、
を含む有機トランジスタの製造方法。 - ゲート(8)、またはソース電極およびドレイン電極(6,7)の堆積が、導電層(4’)の堆積およびレーザエッチングによって実施されることを特徴とする、請求項1に記載の有機トランジスタの製造方法。
- 誘電体層(9)が未架橋または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料によって形成されることを特徴とする、請求項1または2に記載の有機トランジスタの製造方法。
- 保護層(10)が誘電体層(9)と、ゲート(8)またはソース電極およびドレイン電極(6,7)との間に堆積されることを特徴とする、請求項1または2に記載の有機トランジスタの製造方法。
- 有機トランジスタがハイゲート構造のトランジスタであり、半導体層(11)がソース電極およびドレイン電極(6,7)のレーザエッチングと誘電体層(9)の堆積との間に堆積されることを特徴とする、請求項1から4の何れか一項に記載の有機トランジスタの製造方法。
- 有機トランジスタがロウゲート構造のトランジスタであり、半導体層(11)がソース電極およびドレイン電極(6,7)の堆積後に堆積されることを特徴とする、請求項1から4の何れか一項に記載の有機トランジスタの製造方法。
- レーザエッチングがUVレーザ、有利にはエキシマレーザによって実施されることを特徴とする、請求項1から6の何れか一項に記載の有機トランジスタの製造方法。
- レーザエッチングの後、保護層(10)、および任意に誘電体層(9)が架橋段階、有利には光または熱架橋を受けることを特徴とする、請求項1から7の何れか一項に記載の有機トランジスタの製造方法。
- 未架橋または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料が電気的に絶縁性であることを特徴とする、請求項1から8の何れか一項に記載の有機トランジスタの製造方法。
- 未架橋または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料が5未満の誘電率を有することを特徴とする、請求項1から9の何れか一項に記載の有機トランジスタの製造方法。
- 未架橋または部分的に架橋された形態を示すレーザ架橋性材料が、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート、ポリウレタン、シリコン、ポリイミドおよびコポリイミド、ポリ(シルセスキオキサン)、ポリ(ベンゾシクロブテン)、ポリ(ケイ皮酸ビニル)、ペルフルオロ脂肪族ポリマー、およびポリ(ビニルフェノール)からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1から10の何れか一項に記載の有機トランジスタの製造方法。
- ・基板(5)、
・少なくとも部分的に架橋される材料を含む層(10)、
・ソース電極およびドレイン電極(6,7)、
・有機または無機半導体(11)、
・誘電体層(9)、
・ゲート(8)
を含む、請求項1から5、および7から11の何れか一項に記載の方法によって製造することができる、ハイゲート構造有機トランジスタ。 - ・基板(5)、
・少なくとも部分的に架橋される材料を含む層(10)、
・ゲート(8)
・誘電体層(9)、
・ソース電極およびドレイン電極(6,7)、
・有機または無機半導体(11)、
を含む、請求項1から4、および6から11の何れか一項に記載の方法によって製造することができる、ロウゲート構造有機トランジスタ。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1053566A FR2959865B1 (fr) | 2010-05-07 | 2010-05-07 | Diminution des effets de casquettes dues a l'ablation laser d'un niveau metallique par utilisation d'une couche de polymere photo- ou thermo-reticulable non reticule |
FR1053566 | 2010-05-07 | ||
PCT/FR2011/050923 WO2011138539A1 (fr) | 2010-05-07 | 2011-04-21 | Diminution des effets de casquettes dues à l'ablation laser d'un niveau métallique par utilisation d'une couche de polymère photo- ou thermo- réticulable non réticulé |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013529382A true JP2013529382A (ja) | 2013-07-18 |
Family
ID=43420120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013508541A Pending JP2013529382A (ja) | 2010-05-07 | 2011-04-21 | 未架橋の光又は熱架橋性ポリマー層を用いた、金属レベルのレーザアブレーションに起因するキャップ状突起効果の低減 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8580605B2 (ja) |
EP (1) | EP2567419A1 (ja) |
JP (1) | JP2013529382A (ja) |
KR (1) | KR20130067275A (ja) |
CN (1) | CN102918676A (ja) |
BR (1) | BR112012027923A2 (ja) |
FR (1) | FR2959865B1 (ja) |
WO (1) | WO2011138539A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105185835A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-12-23 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板、显示装置 |
CN105702700B (zh) * | 2016-02-02 | 2018-10-26 | 福州大学 | 一种基于激光刻蚀技术的薄膜晶体管阵列及其制作方法 |
US20220073424A1 (en) * | 2018-11-14 | 2022-03-10 | Saint-Gobain Glass France | Method for the selective etching of a layer or a stack of layers on a glass substrate |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007088474A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Seiko Epson Corp | 親水性および/または親油性の異なる領域を同一表面上に備える基板を生産する方法 |
JP2007149740A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Ricoh Co Ltd | 有機半導体装置及びその製造方法並びに表示装置 |
JP2008026430A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置及びその製造方法 |
JP2009503824A (ja) * | 2005-07-27 | 2009-01-29 | チューリンギッシュ インスティテュート フュァ テクスティール−ウント クンストシュトッフ−フォルシュング エー.ファウ. | 溶媒感受性及び/又は温度感受性を有するプラスチック基板上に有機電子装置を作製するための方法 |
JP2009505427A (ja) * | 2005-08-16 | 2009-02-05 | オーガニックアイディー インコーポレイテッド | 高性能の有機デバイス製造用レーザアブレーション法 |
JP2009508321A (ja) * | 2005-06-01 | 2009-02-26 | プラスティック ロジック リミテッド | 層選択レーザーアブレーションパターニング |
WO2009035036A1 (ja) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 電極の形成方法及び有機薄膜トランジスタ |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6186067B1 (en) * | 1999-09-30 | 2001-02-13 | Presstek, Inc. | Infrared laser-imageable lithographic printing members and methods of preparing and imaging such printing members |
KR101007813B1 (ko) * | 2003-11-24 | 2011-01-14 | 삼성전자주식회사 | 완충층을 포함하는 유기박막 트랜지스터 |
JP2005297498A (ja) * | 2004-04-16 | 2005-10-27 | Dainippon Printing Co Ltd | 可撓性基板およびそれを用いた有機デバイス |
GB0506896D0 (en) * | 2005-04-05 | 2005-05-11 | Plastic Logic Ltd | Stack ablation |
WO2006129126A2 (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-07 | Plastic Logic Limited | Layer-selective laser ablation patterning |
US7545042B2 (en) * | 2005-12-22 | 2009-06-09 | Princo Corp. | Structure combining an IC integrated substrate and a carrier, and method of manufacturing such structure |
US7867688B2 (en) * | 2006-05-30 | 2011-01-11 | Eastman Kodak Company | Laser ablation resist |
US8153347B2 (en) * | 2008-12-04 | 2012-04-10 | Eastman Kodak Company | Flexographic element and method of imaging |
-
2010
- 2010-05-07 FR FR1053566A patent/FR2959865B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-04-21 BR BR112012027923A patent/BR112012027923A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-04-21 JP JP2013508541A patent/JP2013529382A/ja active Pending
- 2011-04-21 KR KR1020127030491A patent/KR20130067275A/ko not_active Application Discontinuation
- 2011-04-21 WO PCT/FR2011/050923 patent/WO2011138539A1/fr active Application Filing
- 2011-04-21 CN CN2011800226229A patent/CN102918676A/zh active Pending
- 2011-04-21 EP EP11731442A patent/EP2567419A1/fr not_active Withdrawn
-
2012
- 2012-11-05 US US13/669,061 patent/US8580605B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009508321A (ja) * | 2005-06-01 | 2009-02-26 | プラスティック ロジック リミテッド | 層選択レーザーアブレーションパターニング |
JP2009503824A (ja) * | 2005-07-27 | 2009-01-29 | チューリンギッシュ インスティテュート フュァ テクスティール−ウント クンストシュトッフ−フォルシュング エー.ファウ. | 溶媒感受性及び/又は温度感受性を有するプラスチック基板上に有機電子装置を作製するための方法 |
JP2009505427A (ja) * | 2005-08-16 | 2009-02-05 | オーガニックアイディー インコーポレイテッド | 高性能の有機デバイス製造用レーザアブレーション法 |
JP2007088474A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Seiko Epson Corp | 親水性および/または親油性の異なる領域を同一表面上に備える基板を生産する方法 |
JP2007149740A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Ricoh Co Ltd | 有機半導体装置及びその製造方法並びに表示装置 |
JP2008026430A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置及びその製造方法 |
WO2009035036A1 (ja) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 電極の形成方法及び有機薄膜トランジスタ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2567419A1 (fr) | 2013-03-13 |
BR112012027923A2 (pt) | 2016-08-16 |
WO2011138539A1 (fr) | 2011-11-10 |
FR2959865B1 (fr) | 2013-04-05 |
KR20130067275A (ko) | 2013-06-21 |
FR2959865A1 (fr) | 2011-11-11 |
CN102918676A (zh) | 2013-02-06 |
US20130122648A1 (en) | 2013-05-16 |
US8580605B2 (en) | 2013-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20060274405A1 (en) | Ultraviolet curing process for low k dielectric films | |
JP5438273B2 (ja) | 電子デバイスアレイ | |
JP2003518767A (ja) | 電子ビーム放射を利用してスピンオン誘電体被膜を硬化する方法 | |
JP2019071453A (ja) | 低温基板上の薄膜の側方熱処理を提供する方法 | |
JP2004158564A (ja) | レーザードーピング処理方法及び薄膜トランジスタの作製方法 | |
KR20080012332A (ko) | 층 선택형 레이저 애블레이션 패터닝 | |
JP2004304162A (ja) | コンタクトホール形成方法、薄膜半導体装置の製造方法、電子デバイスの製造方法、電子デバイス | |
Bulgarevich et al. | Operational Stability Enhancement of Polymeric Organic Field‐Effect Transistors by Amorphous Perfluoropolymers Chemically Anchored to Gate Dielectric Surfaces | |
JP2013529382A (ja) | 未架橋の光又は熱架橋性ポリマー層を用いた、金属レベルのレーザアブレーションに起因するキャップ状突起効果の低減 | |
TW201805060A (zh) | 使用發色團基與光照之聚合物移除 | |
JP2004327829A (ja) | 半導体装置とその製造方法 | |
JP2014512075A (ja) | 表面の平坦化 | |
EP1866965A1 (en) | Method of producing plurality of organic transistors using laser patterning | |
JP4281324B2 (ja) | 有機薄膜トランジスタ素子、その製造方法及び有機薄膜トランジスタシート | |
JP2005079225A (ja) | 有機材料パターンの形成方法及び薄膜トランジスタの製造方法 | |
JP2613030B2 (ja) | 上部表面放出マイクロレーザーの製造方法 | |
Feng et al. | Improving performance of selective-dewetting patterned organic transistors via semiconductor-dielectric blends | |
US20110278566A1 (en) | Method of patterning thin film solution-deposited | |
JP3530165B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2005118660A (ja) | 撥液領域の形成方法およびパターン形成方法並びに電子デバイス | |
JP2006114581A (ja) | 有機電界効果トランジスタの製造方法及びその有機電界効果トランジスタ | |
KR101075261B1 (ko) | 다결정 실리콘 박막의 제조방법 | |
TW201113651A (en) | Method for removing photoresist | |
KR100976667B1 (ko) | 반도체 소자의 제조방법 | |
KR100723289B1 (ko) | 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140120 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141201 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150511 |