[发明专利]一种有机薄膜晶体管有源层图形化的方法

说明书

本发明公开了一种有机薄膜晶体管有源层图形化的方法，该方法在已制备完底电极的衬底上，形成有源层，再在有源层上旋涂一层介电材料作为中间缓冲层，通过掩膜版在中间缓冲层上形成图形化金属保护层，采用干氧刻蚀去掉未被金属保护层覆盖的有源层及中间缓冲层，最后将多余的中间缓冲层及金属保护层进行剥离，从而获得已图形化的有源层。本发明无需使用昂贵的光刻机及光刻材料，避免了化学药品对半导体有源层的腐蚀和溶解。具有制作效率高、成本低且图形化效果好的优点。

技术领域

本发明涉及微电子材料技术领域，尤其是一种有机薄膜晶体管有源层图形化的方法。

背景技术

有机薄膜晶体管由于其性能优秀、柔性、制备成本低、可喷墨打印和大面积生产等特点，在有源矩阵显示阵列以及大面积应用的消费类电子市场展现了比传统硅器件更加优越的潜力。为实现上述有机薄膜晶体管的大规模应用，首先必须解决的问题是，如何将普通溶解加工技术所制得的有机薄膜晶体管阵列化，其次解决的问题是，多余有机层与栅源极的覆盖导致的薄膜晶体管栅漏电流过大问题。有源层图形化工艺是解决上述问题的有效途径。

现有技术微电子加工过程中，有源层的图形化普遍使用光刻技术。该技术不仅需要使用造价成本昂贵的光刻机，且整个加工流程中需要使用光刻胶，显影液等具有高腐蚀性，溶解性的有机材料。这些有机材料对有机薄膜晶体管中的有源层具有较强的腐蚀和溶解作用，最后导致生产出的有机薄膜晶体管性能被严重恶化。

因此，如何设计出新的工艺方法，实现高效，低成本的有源层图形化，对有机薄膜晶体管大规模商业化应用有着决定性作用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种有机薄膜晶体管有源层图形化的方法。该方法在已制备完底电极的衬底上，形成有源层，再在有源层上旋涂一层介电材料作为中间缓冲层，通过掩膜版在中间缓冲层上形成图形化金属保护层，采用干氧刻蚀去掉未被金属保护层覆盖的有源层及中间缓冲层，最后将多余的中间缓冲层及金属保护层进行剥离，从而获得已图形化的有源层。本发明无需使用昂贵的光刻机及光刻材料，避免了化学药品对半导体有源层的腐蚀和溶解。具有制作效率高、成本低且图形化效果好的优点。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种有机薄膜晶体管有源层图形化的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、选用绝缘材料制作衬底；

步骤2、在衬底上形成底电极；

步骤3、在底电极上形成有源层；

步骤4、在有源层上旋涂一层介电材料作为中间缓冲层；

步骤5、使用掩膜版，在中间缓冲层上形成图形化的金属保护层；

步骤6、剥离掩膜版，进行干氧刻蚀；

步骤7、将未被金属保护层覆盖的有源层及中间缓冲层完全刻蚀；

步骤8、剥离多余的金属保护层及中间缓冲层，形成图形化的有源层。

所述绝缘材料为玻璃、二氧化硅或聚对苯二甲酸类塑料。

所述形成底电极采用真空热蒸镀法、磁控溅射法或电子束蒸发法。

所述形成有源层采用溶胶凝胶法、热蒸镀法或喷墨打印法。

所述介电材料为旭硝子(Cytop)或聚四氟乙烯。

所述中间缓冲层厚度为300～1000纳米。

所述形成图形化的金属保护层采用真空热蒸镀法、磁控溅射法或电子束蒸发法。