晶體管的制造方法和晶體管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及晶體管的制造方法和晶體管。
[0002]本申請(qǐng)要求基于2013年11月21日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2013-240560號(hào)的優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援用于此。
【背景技術(shù)】
[0003]以往，作為晶體管的制造方法，研究了應(yīng)用面向便宜、大型化的溶液工藝。與以往相比，采用溶液工藝時(shí)，可以以更低溫制造晶體管。此外，通過將使用有機(jī)半導(dǎo)體材料的有機(jī)半導(dǎo)體層形成于使用了樹脂材料的柔性基板上，也可以制造具有可撓性的有機(jī)晶體管。
[0004]在這樣的晶體管的制造方法中，可以使用化學(xué)鍍覆(無電解鍍覆)，所述化學(xué)鍍覆為利用基于材料表面的接觸作用產(chǎn)生的還原的鍍覆法。在無電解鍍覆中不使用電能，因此對(duì)于樹脂材料、玻璃等非導(dǎo)體也可以實(shí)施鍍覆。但是，樹脂材料、玻璃等難鍍覆材料與所形成的鍍覆皮膜之間的密合力弱，鍍覆層容易因鍍覆皮膜的內(nèi)部應(yīng)力而產(chǎn)生剝落、膨脹等剝離。
[0005]因此，使用鉻酸溶液等在基板的表面實(shí)施蝕刻處理，使表面發(fā)生化學(xué)粗化。由此，所形成的鍍覆皮膜嵌入經(jīng)粗化的樹脂材料的凹凸，因此能夠得到密合力(錨定效果)。
[0006]除此之外，還公開有下述方法:在基板表面上設(shè)置由微粉末二氧化硅等填料成分與樹脂組成成分構(gòu)成的基底膜，在該基底膜上進(jìn)行無電解鍍覆(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)I:日本特開2008-208389號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]但是，晶體管有時(shí)在傳輸特性中產(chǎn)生磁滯。作為磁滯的主要原因，可以舉出“載流子阱”，即在半導(dǎo)體與絕緣膜的界面，絕緣膜妨礙電子流動(dòng)。在晶體管的設(shè)計(jì)中，以不產(chǎn)生磁滯的方式選擇結(jié)構(gòu)、材料，但利用溶液工藝制造晶體管的情況下，形成材料、晶體管結(jié)構(gòu)的選擇自由度小，難以制造不易產(chǎn)生磁滯的晶體管。
[0012]本發(fā)明方式的目的在于提供一種晶體管的制造方法，該制造方法可以制造在傳輸特性中不易產(chǎn)生磁滯且動(dòng)作行為穩(wěn)定的晶體管。此外，另一目的在于提供一種動(dòng)作行為穩(wěn)定的晶體管。
[0013]用于解決課題的手段
[0014]本發(fā)明的一個(gè)方式為晶體管的制造方法，該制造方法具有下述工序:在形成有源極、漏極和與所述源極、所述漏極的表面相接的有機(jī)半導(dǎo)體層的基板上，覆蓋所述有機(jī)半導(dǎo)體層，形成以含氟樹脂為形成材料的第I絕緣體層;覆蓋所述第I絕緣體層，形成第2絕緣體層;在所述第2絕緣體層的表面的至少一部分形成鍍覆基底膜;在所述鍍覆基底膜的表面析出作為無電解鍍覆用催化劑的金屬后，利用無電解鍍覆在所述鍍覆基底膜的表面形成柵極;形成所述鍍覆基底膜的工序是將作為所述鍍覆基底膜的形成材料的液態(tài)物涂布于所述第2絕緣體層的表面來進(jìn)行的，與所述第I絕緣體層相比，所述第2絕緣體層對(duì)于所述液態(tài)物具有更高的親液性。
[0015]此外，本發(fā)明的一個(gè)方式為晶體管，該晶體管具有:形成有源極和漏極的基板;與所述源極和所述漏極的表面相接的半導(dǎo)體層;覆蓋所述半導(dǎo)體層而設(shè)置的第I絕緣體層;覆蓋所述第I絕緣體層而設(shè)置的第2絕緣體層;設(shè)置于所述第2絕緣體層的表面的至少一部分的鍍覆基底膜;設(shè)置于所述鍍覆基底膜的表面的柵極。所述第I絕緣體層以含氟樹脂為形成材料，與所述第I絕緣體層相比，所述第2絕緣體層對(duì)于有機(jī)溶劑具有更高的親液性。
[0016]發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明的方式，能夠提供一種晶體管的制造方法，該制造方法可以制造在傳輸特性中不易產(chǎn)生磁滯且動(dòng)作行為穩(wěn)定的晶體管。此外，能夠提供一種動(dòng)作行為穩(wěn)定的晶體管。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)施方式的晶體管的示意截面圖。
[0019]圖2為示出本實(shí)施方式的晶體管的制造方法的工序圖。
[0020 ]圖3為示出本實(shí)施方式的晶體管的制造方法的工序圖。
[0021 ]圖4為示出本實(shí)施方式的晶體管的制造方法的工序圖。
[0022 ]圖5為示出本實(shí)施方式的晶體管的制造方法的工序圖。
[0023 ]圖6為示出本實(shí)施方式的晶體管的制造方法的工序圖。
[0024]圖7為示出本實(shí)施方式的晶體管的制造方法的工序圖。
[0025 ]圖8為示出本實(shí)施方式的晶體管的制造方法的工序圖。
[0026]圖9為示出本實(shí)施方式的晶體管的制造方法的工序圖。
[0027 ]圖1O為示出本實(shí)施方式的晶體管的制造方法的工序圖。
[0028]圖11為示出實(shí)施例的結(jié)果的照片。
[0029]圖12為示出實(shí)施例的結(jié)果的照片。
[0030]圖13為示出實(shí)施例的結(jié)果的照片。
[0031]圖14為示出實(shí)施例的結(jié)果的照片。
[0032]圖15為示出實(shí)施例的結(jié)果的曲線圖。
[0033]圖16為比較例中形成的晶體管的示意截面圖。
[0034]圖17為示出比較例的結(jié)果的照片。
[0035]圖18為示出比較例的結(jié)果的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下，參照?qǐng)D1?圖1O，對(duì)本實(shí)施方式的晶體管的制造方法和本實(shí)施方式的晶體管進(jìn)行說明。需要說明的是，為了便于觀察附圖，在以下所有的附圖中，各構(gòu)成要素的尺寸、比例等適當(dāng)進(jìn)行了變化。
[0037]圖1為示出利用本實(shí)施方式的晶體管的制造方法制造的晶體管和本實(shí)施方式的晶體管的說明圖。
[0038]圖1的(a)為晶體管I的示意截面圖。本實(shí)施方式的晶體管I為所謂的頂部柵極/底部接觸型的晶體管。在以下的說明中，對(duì)于使用有機(jī)半導(dǎo)體作為半導(dǎo)體層的形成材料的有機(jī)晶體管進(jìn)行說明，但對(duì)于使用無機(jī)半導(dǎo)體作為半導(dǎo)體層的形成材料的無機(jī)晶體管也可以應(yīng)用本發(fā)明。
[0039 ]晶體管I具有基板2、基底膜(鍍覆基底膜)3、無電解鍍覆用的催化劑5、源極6、漏極
7、有機(jī)半導(dǎo)體層(半導(dǎo)體層)9、第I絕緣體層10、第2絕緣體層11、基底膜(鍍覆基底膜)12、無電解鍍覆用的催化劑14、柵極15。
[0040]基板2可以使用具有透光性的基板和不具有透光性的基板中的任一種?？梢允褂美绮ＡА⑹⒉Ａ?、氮化硅等無機(jī)物;丙烯酸類樹脂、聚碳酸酯樹脂、PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)、PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二酯)等聚酯樹脂等有機(jī)高分子(樹脂)等。
[0041]所形成的基底膜3覆蓋基板2的一個(gè)主面的整個(gè)面?；啄?為源極基底膜和漏極基底膜，源極基底膜和漏極基底膜形成為連續(xù)的膜。此外，催化劑(無電解鍍覆用催化劑)5選擇性地設(shè)置在基底膜3的表面的一部分。催化劑5為對(duì)無電解鍍覆用的鍍覆液中所含的金屬離子進(jìn)行還原的催化劑，可以舉出銀、金屬鈀等金屬。其中，優(yōu)選使用金屬鈀。
[0042]基底膜3為可以與作為上述催化劑5的金屬形成鍵的膜，以具有可以與該金屬鍵合的基團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑為形成材料?；啄?是將含有這樣的硅烷偶聯(lián)劑的液態(tài)物涂布于基板2的一個(gè)主面上而形成的。
[0043]作為基底膜3的形成材料的“硅烷偶聯(lián)劑”為硅原子上鍵合有可以與作為催化劑5的金屬鍵合的基團(tuán)、可以與基板2鍵合的基團(tuán)的化合物。上述基板2的材料不與無電解鍍覆最終形成的金屬制的鍍覆皮膜形成金屬鍵，但通過形成這樣的基底膜3，能夠經(jīng)由基底膜3，在基板2的表面形成金屬制的鍍覆覆膜。
[0044]此處，“可以與金屬鍵合的基團(tuán)”是指，可以與作為催化劑5的金屬或該金屬的離子形成例如離子鍵或配位鍵的基團(tuán)。作為這樣的基團(tuán)，可以舉出例如具有氮原子或硫原子的基團(tuán)。作為具有氮原子的基團(tuán)，可以示例氨基、脲基、含有氮原子的雜環(huán)化合物去除一個(gè)以上其上鍵合的氫原子而得到的基團(tuán)等。此外，作為具有硫原子的基團(tuán)，可以示例硫醇基(或巰基)、硫代羰基、硫脲基、含有硫原子的雜環(huán)化合物去除一個(gè)以上其上鍵合的氫原子而得到的基團(tuán)等。作為含有氮原子或硫原子的雜環(huán)化合物，可以舉出吡咯、咪唑、吡啶、嘧啶、噻吩那樣的單環(huán)式的雜環(huán)芳香族化合物;吲哚、苯并噻吩那樣的多環(huán)式的雜環(huán)芳香族化合物；這些芳香族化合物具有的芳香環(huán)上的2個(gè)以上的碳原子被氫化而不具有芳香屬性的雜環(huán)化合物。
[0045]此外，作為“可以與基板2鍵合的基團(tuán)”，可以舉出羥基、碳原子數(shù)為I至6的烷氧基。
[0046]作為可以用作這樣的基底膜3的形成材料的化合物，具體地可以示例N-環(huán)己基氨基丙基三甲氧基硅烷、雙(3_(三甲氧基硅烷基)丙基)乙二胺、1-(3-(三甲氧基硅烷基丙基))脲、雙(3-(三甲氧基硅烷基丙基))脲、2，2-二甲氧基-1，6-二氮雜-2-硅雜環(huán)辛烷4-(3-(三甲氧基硅烷基丙基))-4，5-二氫咪唑、雙(3-(三甲氧基硅烷基)丙基)硫脲、3-三甲氧基硅烷基丙硫醇、經(jīng)三甲氧基硅烷基丙基修飾的聚乙亞胺等。
[0047]其中，作為娃燒偶聯(lián)劑，優(yōu)選具有氣基的娃燒偶聯(lián)劑，更優(yōu)選具有以-NH2表不的基團(tuán)的伯胺或具有以-NH-表示的基團(tuán)的仲胺。在以下說明中，對(duì)于使用作為伯胺的硅烷偶聯(lián)劑形成基底膜3的方式進(jìn)行說明。
[0048]需要說明的是，圖中為在基板2的整個(gè)上表面形成基底膜3的方式，但也可以僅在設(shè)置有催化劑5的位置選擇性形成基底膜3。該情況下，使用通常已知的方法，在基板2的上表面選擇性涂布作為基底膜3的形成材料的硅烷偶聯(lián)劑，由此能夠選擇性形成基底膜3。此夕卜，也可以先在基板2的上表面上比形成基底膜3的區(qū)域?qū)挼膮^(qū)域涂布硅烷偶聯(lián)劑，接著，對(duì)在從形成基底膜3的區(qū)域探出的部分形成的膜照射紫外線，由此硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生分解而被去除，從而選擇性形成基底膜3。
[0049]源極6和漏極7為形成于催化劑5表面的金屬電極。源極6和漏極7以與通道長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的間隔相互隔開而形成。源極6具有第I電極61、覆蓋第I電極61表面的第2電極62。同樣地，漏極7具有第3電極71、覆蓋第3電極71表面的第4電極72。
[0050]第I