TWI243460B - Organic semiconductor device with multi-protective layers and the making method - Google Patents
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Description
I243460 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 種具機半導體料及其製作方法,特別是 [先;ί2ί有機半導體元件及其製作方法。 捲帶式連、基本特性,對於發展極有ΐίί 晶體的應,圍JgJ電屬配液晶面板,將使有機薄臈電 spacer)都^日If電日日體搭配液晶面板,保護層及間隙枯粗r u 電晶ίί有可子的f,方案’以改善譬如前述有機薄胺 的-大課2枝+*體兀件之保護層與間隙材料的製程 【發明内容】 護層=主要目的在於提供-種具多重 製作多重保護層,-此‘霉,利用於有機薄膜電晶體上、 ??直ί保護層可;效保^㉙㉝並,圖案化的 土導體;j;騎^”多重保護層之有機 iH:第—保護層形成於有機^電曰俨f5蒦f與第二保護層所 作為間隙材料’因此’第二保護層可兼 1243460 少製程成本的目的。 ,則^气機半導體元件之製 η㉝層於有機薄膜電晶體上、,繼I薄升㈣曰體’然後’ 丄《弟—保4層加以圖案化,】,最後, 几1千 义里保4層之有機半導體 曰栌,产發明可藉由第二保護層將一美柘傲^丄 —保護層隔開,取代當述有機薄膜電 當以iii方法,使得製程得間隙材料 ίί; Ϊ之有機薄膜電晶體:板ΐ第严用於top ίΤ0 此,第二保護層亦可&乍出有機薄膜電晶體,因 第二保護層上方 J乍平一層與保濩層之功能,電極可彬占於 t兹配合實施例詳細說明如^。,说、及其功能有進-步的瞭 【貫施方式】 請來昭「第1同 一 體元件方法乂ΐί含is月ί具多重保護層之有機半導 保護層於有“體(步驟刚);然後’形成第一 溶液製程,:f 驟110);再利用氣相沉積ίί或 二保護層之厚度必須M 護層上(步驟12。)’而此第 以下則藉由數具λ重保護層之有機半導體元件。 有機半導體元件及明所提供之具?重保護層之 「第2A圖」〜「第士^衣^乍方f作砰細說明及驗證,並請依序參,昭 之有機半導體元件的^^_發明之實施例之具多重保護層 如「第2A圖,ΐ山 體1〇 (步驟100),此= $,於基材上製作一有機薄瞑電晶 形成的閘極12、絕緣芦#電晶體10是藉由於基材11上陸續 16所構成。 緣層13、源極14與汲極15以及有機半導體層 1243460 (腦一 Po〗y Vinyl :二 式塗佈負型光阻材料^8」2〇Ϊ於 的第二層保護層3G,以做為有機^電 如「第2D圖」所示,則利用光微影萝 30進行圖案化;初步去除溶劑後,再 ^ ~第二保護層 板光罩(shadow mask)進道(也_1)的擋 (Pr—lene Glycol M〇n〇methyl Ether Α 丙 2 :醚醋酸酯 有機半導體元件40。 更P7L成具多重保護層之 2請參职月,|㈡戶:,斤識爲》轉體元 一保護層20與第二保護> π + 枝/專膜電晶體10、第 以及有機半導體層16,且第一保鳟居緣^ t、/原極14與汲極15 體10上,第二保護層30則透過圖成於有機薄膜電晶 20上,其厚度必須足程形成於第一保護層 與第二保護層3G之多重保5/層(可包含第-保護^ 效果;並且,如第2E圖所示n有機薄膜電晶體10的 層2〇與一基板90相隔開= 成1〇及其上之第一保護 ,間隙材料也能更均勻的穿】 己置間隙材料的製程, 塗佈ίίίΛ中」有機薄膜電晶體1 〇之第-m 2 mfn^i 0 名、局種製程,不但使得制也就疋說,能 又備成本;其次,將以光微影ί程:也可大幅節 疋義位置製作的第二保護層 板90中。 乍於有機賴電晶體1G所搭 1243460 % ’^具^均勾性,將可提高製程品質。 S2i*;t;iSiVK;^ ;2 相沉積(OVPD)盥丘墓穿等方十二:乳相况積(CVD)、有機氣 coating) . prfnt^ ; (spin 旋轉塗佈(spinless coating)等f式育=刷(,⑽pnnting)或無 加工等方式,製成可兼具間隙^斜:^m^hadow mask)、雷射 接著,本發明更過佶用^ ^圖案化的第二保護層30。 前述SU-8 2002之第-伴續#為第一保護層,再搭配 電性測試。首先來製成有機半導體元件,並加以作 (P^ne^^ CDCPVA) 150轉/分鐘(卿)2〇秒,第二曰、、f^L成後,以第一段轉速 之條件旋轉塗佈SU-8 2002於@〇0轉7分鐘(卬111) 40秒 以35 t於真空下加埶二;第,護,上來製作第二保護層, 板光罩貼附於第二保i層上,再f f (pentacene)蒸鐘之撞 曝光,使用丙二醇甲醚醋酸笔“、、耳(mj)之能量進行 半導體元件。 熱小知’來製得具多重保護層之Ϊ機 然後,請參照「赏q 與厂第4Β圖」所I八 气第3Β圖」以及厂第从 f苯之第一保護層之‘丰、二,f鉻酸鹽之聚乙烯醇及聚;立 |^圖果顯示以摻鉻酸蹢、後的Id-VD特性 導體兀件的電性較佳,夂皇之醇為第一保護層之有 ί不半導體元件的零製程前後差異不大. (threshold voltage; , 能。另外,si8 2=土斤製作之有機半導體ΐΐ! ίf酸鹽之 足構騎__晶體之層上之厚度均 9 1243460 極時半導體件使用T〇P IT0 (氧化銅錫)電 平柄以蚀(=;f)严必須製作在感光高分子5k 膜雷】舻少使1Τ〇電極透過平坦層之接觸孔來連接至有機舊 曰體之錄,而此平坦層必須要極為 斤’專 瘦層70以及電極8〇,其中,有機镇^免f 60、弟一保 上陸續形成之閘極52、絕illsUf %包含於基材51 56 ’第-保護層6Gs形成於 gt5 ϋ有,半 =層70則形成於第—保護層6〇上 二 j達到4微来(⑽)“上,並透 的^ J之^必 71,此接觸孔71穿透第二佴嗜爲茶化的過私形成一接觸孔 薄膜電晶體50,電極80貝}开;成曰於⑵60而露出有機 觸孔71與有機薄膜電晶體5〇方70上方,並透過接 可利用第-保護層6^|二^g 55巧性連接。在此,不但 體50不受損害的效果,第二保^層j H到^財機薄膜電晶 且其均勻性良好。 曰 同守亦具有平坦層的功用, 及其製^健層之有機半導體元件 層不但可有效保護有機薄j電日3體2重保護層,此多重保護 間隙材料,而取代後續配置間^ 保護層更可同時作為 之製作原理’第二保護層亦可另外,應用本發明 取代平坦層之製程。因此,步保4層與平坦層之功用,來 導體元件及其製作方法,可If ft明之具多重保護層之有機半 而實現簡化製程與降低成本《重保護層發揮更大的效果,從 雖然本發明以前述之實 、二 發明。在不脫離本發明之精,如上,然其並非用以限定本 屬本發明之專利保護範圍。,巧内,所為之更動與潤飾,均 所附之申請專利範圍。 ;本龟明所界定之保護範圍請參考 【圖式簡單說明】 / 10 1243460 方法二二f本&明之具多重保護層之有機半導體it件之製作 第2A圖〜裳^ ^ 之有機半導體元件之^作、;實施例之具多重保護層 後之1面示意圖;衣作慨耘之剖面圖’且第2E圖係與基板搭配 弟 3A 圖鱼 ^ QT) r^t ^ 燁醇之第為本發明使用掺重鉻酸鹽 曲線圖; 有钱+蛉體兀件於製程前、後的ID—vD g乙 第4A圖血第4ft闻y ^ 保護層之有機/半導別為本發明使用聚對二甲笨之絮 10 11 12 13 14 15 16 20 30 40 50 51 52 53 54 55 56 60 70 71 挪第5圖,係本lit製,、後的%特性曲線圖G ^兀件之剖面示意圖。弟―只施例之具多重保護層之有機+道 【,要元件槪朗】 Μ ,機薄膜電晶體 基材 閑極 絕緣層 源極 沒極 ,機半導體層 ^一保護層 第二保護層 有機半導體元件 有機薄膜電晶體 基材 閘極 絕緣層 源極 没極 有機半導體層 ,一保護層 第二保護層 接觸孔 1243460 80 電極 90 基板
Claims (1)
124J46U 十、申請專利範圍: 1· 一種具多重保護層之有 二ίΐϊί:、 包括有: u —5保護機薄膜電晶體上,·及 士且该第二保護層之厚 ®案化過程形成於該第一保 2. 如申請專利範圍第丨^ 以作為間隙材料。 曰 3. 二之以ί導體元 4. •如申請專利範圍第^ —段距離。 钱/專 ϋ中該第二保護層具護層之有機半導體元 保護層與該第一保護層而! 接觸孔係穿透該第二 5·如申請專利範圍第4 出该有機溥膜電晶體。 件,更包含一電極,該電護層之有機半導體元 過該接觸孔而與該有機二保護層上方,並透 6·如申請專利範圍第〗 :電日日體作電性連接。 件,其中該有機薄膜電晶體$^53護層之有機半導體元 上接觸式(top contact )、下門=自^妾觸式(bottom contact)、 7·Γ^4ΐί^〒電晶體之;組(合°°Gmgate)與上間極(top 件,其V該保護層之有機半導體元 製程與氣她積方Ιϋϋ呆護層之形成方式係選自溶液 8·ί申所述“多靠護層之有機半導體元 製程來形g楚層與該第二保護層係使用不同溶液之相同 9·ί申:ίί、細第7項所述之具多重保護層之有機丰導濟开 Print&) 為旋轉塗,(Sf=tinS)、網岭^ coating/之合刷 UjeCt Pnntmg)與無旋轉塗佈(—ess 10·ί申igff n所述之具多重保護層之有機半導體元 仵/、中该c相》儿積方式係選自化學氣相沉積(CVD)、有機氣 13 1243460 η 專0S第共f鍍之群他 12 層蝴半導體元 131牛嶋懸元 14 糊蝴半導體元 申第1項所述之具多重保護層之有機半導體亓 15 t申ί=ΐ1”利用雷射加工梅^ i 所述之具多重保護層之有機半導體元 Αν Γ中δ亥弟一保護層係為摻重鉻酸鹽之螯Γ Μ ί* (Po〗y Vinyl Alc〇h〇1, DCp文胤之承乙烯醇 種具多重賴層之有機半導體元件之製作方法,其步驟包 ,供一$機薄膜電晶體; ,,一ί一保護層於該有機薄膜電晶體上; 厚於;第-輸^ 17 Λ由Ϊί第二保護層加以圖案化,而構成該有機本道辦-从 SiX圍以⑻之織= 以上。 八T "禾保邊層之尽度係為4微米(_) 18.::ϊί5ί圍;=所述之具多重保護層之有機彻元 3 :作方法’更包含提供—基板之步驟,#體 ;保護層而和該有機薄膜電晶體與該 19· ^申請專利範圍第16項所述之具多重 ^之,作方法,其中該對該第二保護層力導體元 会膜Ϊ:穿透該第二保護層與該第limit 更包场成一電極於該第二保護層上之步 14 1243460 圍而5¾電,電性連接。 f之製作料,其切機铸體元 (bottom contact)、上接觸寻膜冤日日體係選自下接觸式 與上閘極(t〇Pgate)之i^〇P/ontact)、下間極(b_mgate) 及如申請專利/|第有^專Λ電/f之群組組合。 件之製作方法,其中該第么|彳|護層之有機半導體元 係選自溶液製程與氣相沉積護層之形成方式 件之製作方法,其中該第護層之有機半導體元 溶液之相同製程來形成 Μ層與柄二保護層係使用不同 24·如申請專利範圍第22項 件之製作方法,其中該溶液J JJ,有機半導體元 佈(_飢〇_)£群1^1刷(11^>1^)與無旋轉塗 (CVD)、有機氣相沉積(〇WD;U 氣相沉積 導體元 27. 中戶保護t有機半導體元 28. 如申請專利範圍& 26項所'述多、重二影^彳,來達成。 I,製作方法’其中該圖案化過程係利用雷射GiSi 專利範圍第16項所述之具多重保護層之有機半導妒元 作方法,其中該第-保護層係為摻重 (Dichromated Poly Vinyl Alcohol,DCPVA )。 哪予 15
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