形成顶栅晶体管的方法

形成顶栅晶体管的方法
【专利摘要】一种在衬底上形成顶栅晶体管的方法包括：形成源电极和漏电极；在源电极和漏电极上形成有机叠层，有机叠层包括有机半导体层和有机半导体层上的有机电介质层；形成包括第一材料的第一层和不同的第二材料的第二层的栅双层电极；在栅双层电极上选择性地沉积掩模材料的区域；执行第一等离子体蚀刻步骤以通过使用掩模材料作为掩模去除部分第一栅层；以及执行第二等离子体蚀刻步骤以通过使用第一栅层作为掩模去除部分第二栅层和部分有机叠层，由此对栅双层电极和有机叠层进行图案化。
【专利说明】形成顶栅晶体管的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在诸如玻璃或塑料的衬底上形成顶栅晶体管的方法、相应的顶栅晶体管以及包含该顶栅晶体管的显示器背板、生物传感器和RFID (射频识别)标签。
【背景技术】
[0002]与半导体自身形成器件的衬底的更常规的晶体管不同，薄膜晶体管(TFT)是通过在诸如玻璃或塑料的单独衬底上沉积半导体的活性层而形成的器件。并且，可使用有机半导体(OSC)而不是诸如硅、I1-VI半导体(例如，CdSe)或金属氧化物(例如，ZnO)等更常规的无机半导体材料来形成新型的TFT。这些新型的TFT被称为有机薄膜晶体管(OTFT)，并且与更常规的TFT相比具有特别的优点。例如，这些新型的TFT具有明显降低制造成本和扩展至大面积的可能性，特别是在通过溶液处理OSC的情况下。并且，OSC在机械上是柔性的，并且与无机半导体相比可在比较低的温度下被处理，使得可以使用诸如塑料箔等柔软却又热敏的衬底，由此使得能够制造柔性的电子电路。使用OTFT的应用包括RFID标签、生物传感器和用于电泳显示器的背板。并且，由于上述的优点，OTFT特别有利于用于平板显示器的背板中，例如，用于有机发光二极管(OLED)显示器的背板。在这种情况下，OTFT具有克服基于非晶硅或多晶硅的当前标准背板技术的局限性的可能性。
[0003]在图1中示意性地示出了现有的OTFT器件的例子。制造这种器件的典型处理从在玻璃衬底10上限定源电极12和漏电极14开始。然后在衬底10以及源电极和漏电极12、14上形成包含一个或多个有机层的有机叠层20。在示出的例子中，首先在衬底10以及源电极和漏电极12、14上形成有机半导体层20a ;然后，在有机半导体层20a上形成电介质层20b。然后在电介质层20b上形成栅电极30。该晶体管构成可被称为顶栅晶体管。
[0004]在工作中，响应于向栅电极30施加的信号，电荷载流子流过源电极和漏电极12、14之间的沟道区域。
[0005]在现有的顶栅晶体管配置中，在整个衬底10上，或者，至少在延伸至完全超出源电极和漏电极12、14的边界的、衬底的主要区域上，沉积有机叠层20，然后，通过经由阴影掩模的栅金属或金属合金的蒸镀来形成顶栅电极。但是，在这种现有的配置中，仅粗略地通过阴影掩模来对栅电极进行图案化，并且栅电极一般具有毫米量级的横向尺寸，而源电极与漏电极之间的间隔(即，源电极与漏电极之间的有源区域或者所谓的晶体管沟道的长度)为微米量级。因此，栅电极不仅覆盖沟道区域之上的有机叠层，而且覆盖源电极和漏电极之上的有机叠层。栅电极和源电极/漏电极之间的重叠导致不希望的寄生电容。并且，该重叠使任何栅泄漏(即从源电极和/或漏电极经由有机叠层通向栅电极的不希望的泄漏电流)恶化。这些效应使OTFT的性能变差。并且，这种尺寸的栅电极不利于OTFT在电子电路中的集成，并因此例如妨碍OTFT在显示器的像素尺寸严重限制OTFT器件的最大尺寸的情况下用于显示器背板中。
[0006]最近，还关注这样的想法，即对有机叠层20进行图案化以去除既不处于晶体管沟道区域内也不夹在导电栅电极与源电极和/或漏电极之间的半导体材料，从而防止相邻的OTFT器件的寄生耦合并减少栅泄漏。这种有机叠层的图案化可例如通过使用栅电极作为干蚀刻处理中的蚀刻掩模来实现。但是，现有的OTFT顶栅配置中的栅电极的相对较大的尺寸限制了这种方案的有益效果，原因是图案化之后的有机叠层的横向尺寸仍远大于有源沟道区域。
[0007]对栅电极进行图案化以使得栅仅覆盖沟道区域并且不与源电极和漏电极重叠或者具有很好地限定和很好地控制的重叠也会是有益的。与现有的OTFT配置不同，这种重叠不是毫米量级的，而是沟道区域尺寸以下的量级的。并且，随后对有机叠层进行图案化以使得有机半导体材料仅存在于栅电极与沟道区域之间会是有益的。
[0008]但是，对顶栅电极进行图案化具有挑战性，原因是必须十分小心以避免损伤位于之下的敏感的有机叠层。该挑战是本发明要解决的挑战之一。
[0009]用于对顶栅电极和/或有机层进行图案化的公知的方法包括高分辨率阴影掩模覆盖法、光刻法、湿蚀刻法和干蚀刻法。
[0010]虽然经由高分辨率阴影掩模的蒸镀可用于微米范围内的顶栅的图案化，但难以在扩展超出几平方英寸的衬底的同时仍保持良好的阴影掩模对准和高的栅电极特征分辨率。
[0011]通过光刻进行的图案化包括经由光掩模使光敏的光刻胶材料层暴露给光。光改变经由光掩模暴露的光刻胶的化学结构，使得当随后施加溶剂时，光刻胶被显影，即，只有光刻胶的一些部分(根据使用的是正光刻胶还是负光刻胶，为暴露的部分或未暴露的部分)被去除。在美国专利N0.7，344，928中公开了用于通过光刻对OTFT的有机层进行图案化的技术。
[0012]也可以通过剥离显影处理来将通过光刻的图案化用于对金属顶栅电极进行图案化。在这种情况下，光刻胶材料被施加到有机叠层之上，并且，通过从需要栅电极的区域去除光刻胶，来产生光刻胶图案。在毯覆式(blanket)蒸镀栅电极材料之后，通过适当的溶剂显影剂将光刻胶以及沉积于其上的任何栅电极材料剥离，使得栅电极材料只会保留于需要的区域中。OTFT中的有机材料倾向于对溶剂显影处理非常敏感，并且，除非非常小心地控制，否则，该处理容易损伤有机叠层或者简单地剥离整个有机叠层而不是仅仅剥离光刻胶。并且，光刻是昂贵的图案化方法。
[0013]通过湿蚀刻进行图案化的方法包括首先将顶栅电极材料毯覆式沉积到有机叠层上。随后，方法包括形成图案化掩模，该掩模会覆盖栅电极材料的要在湿蚀刻过程中被保护的区域，即，要形成实际的栅电极的区域。可例如通过光刻来形成图案化掩模，在这种情况下，光刻胶被图案化然后被显影，以使得在栅电极材料的要在湿蚀刻过程中暴露的区域之上的光刻胶被去除。虽然该湿蚀刻方法避免了使用上述的剥离处理，但该方法仍包括具有其上述的相关缺点的显影步骤。通过使用诸如酸的液体蚀刻剂，一般通过将衬底浸入蚀刻剂浴中来对通过图案化掩模保持暴露的栅电极材料进行蚀刻。但是，OTFT中的有机材料倾向于对这种液体蚀刻剂非常敏感，并且，除非非常仔细地控制，否则湿蚀刻方法容易损伤或者简单地剥离整个有机叠层而不是仅仅剥离栅电极材料的希望的(暴露的)区域。
[0014]另一方面，通过干蚀刻进行图案化使用等离子体蚀刻剂，并且不存在上述的通过光刻和通过湿蚀刻进行图案化的缺点。但是，干蚀刻也需要首先形成保护性蚀刻掩模。如果该蚀刻掩模是例如通过光刻制造的，那么以上讨论的局限性也适用。在美国专利申请公开N0.US2009/0272969 (及其母案申请US2006/216852)中公开了一种用于通过干蚀刻对OTFT的有机层进行图案化的技术。
[0015]然而，该现有的干蚀刻图案化技术仍存在局限性，S卩，有机材料的图案化需要附加的蜡或油脂掩模覆盖步骤，然后是随后的用于去除该掩模的清洗步骤。即，它需要两个单独的掩模覆盖步骤来对有机材料进行图案化以及之后对栅电极进行图案化，再加上清洗步骤。这些附加的步骤给制造处理增加了不希望有的额外复杂性。
[0016]因此，找到基于干蚀刻处理并且避免使用光刻的用于对顶栅电极(优选与位于顶栅电极之下的有机叠层一起)进行图案化的替代方法是有利的。

【发明内容】

[0017]根据本发明的第一方面，提供一种在衬底上形成顶栅晶体管的方法，该方法包括:
[0018]在衬底上形成源电极和漏电极；
[0019]在衬底以及源电极和漏电极上形成有机叠层，所述有机叠层包括在衬底以及源电极和漏电极上的有机半导体层，和在所述有机半导体层上的有机电介质层；
[0020]形成栅双层电极，所述栅双层电极包括第一材料的第一层和不同的第二材料的第二层，第一栅层形成在第二栅层上，第二栅层形成在有机叠层上；
[0021]在所述栅双层电极上选择性地沉积掩模材料的区域；
[0022]执行第一等离子体蚀刻步骤以通过使用所述掩模材料作为掩模来去除部分第一栅层；以及
[0023]执行第二等离子体蚀刻步骤以通过使用第一栅层作为掩模来去除部分第二栅层和部分有机叠层，由此对栅双层电极和有机叠层进行图案化。
[0024]在第一等离子体蚀刻步骤中，只有第一栅层而不是第二栅层被蚀刻掉，第二栅层保持基本上完好。此外，选择性沉积的掩模材料针对第一等离子体蚀刻步骤进行掩模覆盖，使得第一和第二栅层保留在栅区域中。可例如通过控制蚀刻的时间和/或强度以仅蚀刻到特定深度，来实现该第一等离子体蚀刻步骤的选择性。
[0025]与第二栅层相比，第一栅层由对第二等离子体蚀刻具有更强的耐受性的材料形成。由此，当执行第二等离子体蚀刻步骤时，则将已存在的第一栅层本身用作用于对第二栅层和之下的有机叠层进行图案化(以及抵抗对栅双层自身的蚀刻)的掩模。因此，栅双层有利地允许对栅电极和有机叠层进行图案化，同时不需要湿蚀刻或昂贵的光刻，并且也不需要US2009/0272969那样的用于对有机材料进行图案化和然后对栅电极进行图案化的两个单独的掩模覆盖步骤。
[0026]在特别优选的实施例中，第二等离子体蚀刻步骤还包括去除掩模材料。由于可在对栅电极和有机叠层进行图案化的同一步骤中采用第二等离子体蚀刻以去除残留的掩模材料，因此，这有利地不需要US2009/0272969那样的单独的清洗步骤。
[0027]在另一实施例中，所述第二栅层基本上厚于所述第一栅层。
[0028]在又一实施例中，所述第一栅层的材料是铝、铬、镍及其合金中的一种。
[0029]在又一实施例中，所述第一栅层的材料是A1203、MgO和Sc2O3中的一种。
[0030]在又一实施例中，所述第二栅层的材料是钛、钨、钥、钽、铌及其合金中的一种。
[0031]在另一实施例中，方法包括通过氩等离子体溅射蚀刻来执行所述第一等离子体蚀刻步骤。
[0032]在另一实施例中，方法包括通过氯等离子体蚀刻来执行所述第一等离子体蚀刻步骤。
[0033]在另一实施例中，方法包括通过氧-氟等离子体蚀刻来执行所述第二等离子体蚀刻步骤。
[0034]在另一实施例中,所述掩模材料包括有机掩模材料。
[0035]根据本发明的第二方面，提供一种在衬底上形成的顶栅晶体管，该顶栅晶体管包括:
[0036]在衬底上形成的源电极和漏电极；
[0037]在衬底以及源电极和漏电极上形成的有机叠层，所述有机叠层包括在衬底以及源电极和漏电极上的有机半导体层，和在所述有机半导体层上的有机电介质层；以及
[0038]在有机叠层上形成的栅双层电极，所述栅双层电极包括第一材料的第一层和不同的第二材料的第二层，第一栅层形成在第二栅层上，第二栅层形成在有机叠层上。
[0039]根据本发明的第三方面，提供一种用于OLED显示器的背板，该背板包括第二方面的顶栅晶体管。
[0040]根据本发明的第四方面，提供一种用于平板显示器的背板，该背板包括第二方面的顶栅晶体管。
[0041]根据本发明的第五方面，提供一种用于电泳显示器的背板，该背板包括第二方面的顶栅晶体管。
[0042]根据本发明的第六方面，提供一种生物传感器，该生物传感器包括第二方面的顶栅晶体管。
[0043]根据本发明的第七方面，提供一种RFID标签，该RFID标签包括第二方面的顶栅晶体管。
【专利附图】

【附图说明】
[0044]为了更好地理解本发明并显示如何实施本发明，以示例方式参照附图，其中，
[0045]图1显示穿过有机薄膜晶体管的各层的示意性侧剖视图，以及图2a?2f示意性示出根据本发明的第一方面用于形成有机薄膜晶体管的处理步骤。
【具体实施方式】
[0046]以下的例子在二步骤金属双层蚀刻处理中采用了喷墨印刷掩模材料，其中仅使用等离子体干蚀刻步骤来对敏感有机层叠层之上的金属栅触点进行图案化。因此，这使得不需要光刻、湿蚀刻和金属墨水的喷墨印刷。本发明允许对OTFT中的敏感有机层叠层之上的顶栅金属触点进行图案化。由于本发明仅使用干蚀刻而不使用湿蚀刻步骤，由此不需要将OTFT浸入到诸如酸或碱的蚀刻液中，因此保持了有机层的完整性。本发明使用喷墨印刷来对掩模材料进行图案化，由此不需要高成本的光刻并能够扩展到大衬底尺寸。本发明可在喷墨印刷步骤中使用多种易于喷墨的墨水，由此不需要困难的印刷金属墨水的任务并且消除了相关的退火步骤。
[0047]重新参照图1，在现有的顶栅OTFT中，在晶体管结构的所有其它层被沉积之后，栅电极30被沉积在栅电介质20b上。因此在OTFT中，金属顶栅30的制造是十分困难的，原因是必须要在不损伤有机层叠层20的情况下实施。本发明使得能够在避免上面讨论的现有技术的缺点的情况下制造顶栅金属电极30'。
[0048]现在参照图2a?2f来描述示例性的处理。图2a表示顶栅金属沉积之前的部分完成的OTFT器件。覆盖衬底以及源和漏金属电极的有机叠层20包含有机半导体层和有机半导体层上的有机电介质层(与图1中的层20a和20b类似，但随后要被图案化)。本领域技术人员应了解，在更复杂的布置中，有机叠层还可包含附加的层。
[0049]用于有机叠层20中的半导体可以是任何适当的有机半导体，本领域技术人员应了解其例子。有机半导体可例如是通过蒸镀处理的小分子，包括由溶液处理的可溶性的小分子、或者是聚合物。小分子的例子有并四苯、并五苯和并五苯的可溶性衍化物TIPS并五苯(6，13-双(三异丙基甲硅烷基乙炔基)并五苯)。聚合物有机半导体的例子包括P3HT(聚-3己基噻吩)和聚芴。
[0050]有机叠层20中的电介质可以是任何有机电介质，本领域技术人员应了解其例子。有机电介质可以是全氟化聚合物、PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)和聚苯乙烯。
[0051]可通过诸如旋转涂敷、喷射涂敷、浸溃涂敷、狭缝模具涂敷、刮刀涂敷、落模铸造、喷墨印刷、凹版印刷、柔性版印刷、激光转换印刷、喷嘴印刷或蒸镀等任何适当的技术来施加有机叠层20。
[0052]源电极和漏电极12、14包含不易通过第二等离子体步骤P2 (见下文)被干蚀刻的金属或金属合金，诸如耐受例如氧-氟等离子体的铬(Cr)。氧-氟等离子体指的是使用氧气(O2)和氟化烃(例如，CF4或CHF3)作为馈送气体的等离子体。可通过诸如光刻或阴影掩模蒸镀等任何适当的技术来形成源电极和漏电极12、14。
[0053]为了得到有效的OTFT器件，栅电极30'以图案化的方式形成于电介质层20b上。为了改善诸如显示器背板、RFID标签和生物传感器等有机电子电路中的OTFT的性能和集成度，优选诸如50μπι以下的小特征尺寸。
[0054]如图2b所示，金属双层例如通过物理气相沉积技术或者由金属墨水毯覆式沉积于有机叠层20上。在优选的实施例中，通过诸如热蒸镀或溅射蒸镀等蒸镀来沉积金属双层301 ,从而不需要金属墨水。第二金属层M2沉积于有机叠层20上(电介质20a上)，并且，第一金属层Ml然后沉积于第二金属层M2之上(即，使得第一金属层Ml是相对于之下的第二金属层M2的上部金属层)。
[0055]第二金属M2是可以容易地在第二等离子体步骤P2中被等离子体干蚀刻的金属，例如，可通过氧-氟等离子体干蚀刻的钛(Ti)。相反，第一金属Ml是不容易在第二等离子体蚀刻步骤P2中被干蚀刻的金属(Ml耐受等离子体蚀刻步骤P2)，例如，耐受氧-氟等离子体的铝(Al)。
[0056]优选地，第一金属层Ml比第二金属层M2薄，在理想情况下，在仍保持对于第二等离子体蚀刻步骤P2的耐受性的同时尽可能地薄。例如，Ml的厚度可以为2nm?200nm、优选为5nm?lOOnm、更优选为IOnm?30nm。例如，M2的厚度可以为20nm?500nm、优选为50nm ?250nm、更优选为 75nm ?150nm。
[0057]转到图2c，然后，使用喷墨印刷机50来选择性地沉积掩模材料以在金属双层30'上形成掩模图案40。掩模材料可以是紫外线固化的有机墨水、相变(热熔)材料或溶剂型材料，只要得到的喷墨印刷掩模40的层厚足以耐受第一等离子体蚀刻步骤Pl (见下文)即可。在图2d中示出了喷墨印刷掩模40。可以使用各种技术来提高喷墨印刷掩模的分辨率并减小其特征尺寸。例如，可例如通过使用具有可光图案化的湿润特性的感光自组装单层(SAM),来提供第一金属层Ml的表面上的湿润性图案化对照物(contrast)。
[0058]如图2e所示，喷墨印刷掩模40的图案通过第一等离子体蚀刻步骤Pl被转印到第一金属层Ml中。如图2e所示，第一等离子体蚀刻步骤Pl的结果是选择性地去除(即，图案化)第一金属层Ml。第一等离子体蚀刻步骤Pl是能够蚀刻不被印刷掩模40保护的第一金属层Ml的等离子体干蚀刻步骤，并且可以通过能够蚀刻例如铝(Al)的第一金属层Ml的氩等离子体溅射蚀刻或氯等离子体蚀刻(其中等离子体基于C12/BC13馈送气体)来执行。
[0059]如上所述，第一金属层Ml优选是薄层，由此使第一等离子体蚀刻步骤Pl的蚀刻时间最小化。喷墨印刷掩模40需要耐受第一等离子体蚀刻Pl长达其蚀刻掉不被掩模40覆盖的那些区域中的第一金属层Ml所用的时间，根据该需要给出喷墨印刷掩模40的最小厚度。使用氩等离子体溅射蚀刻有益于此目的，原因是，与诸如C12/BC13等离子体的反应等离子体相比，氩等离子体溅射蚀刻在诸如Al的金属与诸如掩模材料的有机材料之间具有更小的选择性。
[0060]参照图2e?2f，图案化的第一金属层Ml用作随后的等离子体蚀刻步骤P2中的蚀刻掩模，在等离子体蚀刻步骤P2期间，第二金属层M2和有机叠层20的未覆盖区域均被等离子体蚀刻。同时，由于有机掩模材料容易通过氧或氧-氟等离子体被干蚀刻，因此，图案化的第一金属层Ml之上的残留的有机掩模材料通过第二等离子体蚀刻P2被去除。图2f示出了最终的图案化顶栅OTFT。
[0061]可以理解，以上的实施例是仅作为例子描述的。
[0062]例如，第一栅层的可选材料包括可耐受氧-氟等离子体的铝(Al)、铬(Cr)、镍(Ni)及其金属合金。第一栅层还可以是非金属的，例如包括均耐受氧-氟等离子体的、诸如A1203、MgCKSc2O3等氧化物。在这种情况下，第一栅层不会导电，并且，只有第二栅层会用作实际的导电栅电极材料。
[0063]并且，第二栅层的可选材料包括均可在氧-氟等离子体中被干蚀刻的钛(Ti)、钨(W)、钥(Mo)、钽(Ta)、铌(Nb)或其金属合金。
[0064]源电极和漏电极可由金(Au )、钼(Pt)、钯(Pd)或其金属合金形成。
[0065]并且，由于喷墨印刷掩模的主要功能是形成针对等离子体蚀刻的阻挡层，因此，几乎任何类型的有机墨水都可以用作掩模材料，只要得到的掩模厚度足以耐受第一等离子体蚀刻步骤Pl长达其蚀刻(例如，通过溅射蚀刻)第一栅层所用的时间，因此，即使是通常用于日常图片印刷的墨水也可适用。用作喷墨印刷掩模的材料的一些例子如下。
[0066]墨水可以是紫外线固化墨水,例如,来自SunChemical的SunJet Crystal?类型、FUJIFILM Sericol 的 Uvijet 类型、Collins Ink Corporation 的 C-Jet 类型的墨水、和来自 Microchem 的光刻胶 SU-8。在文章 Reactive&Functional Polymers68 (2008) 1052中给出了用于喷墨印刷该后一种材料的例子。墨水也可以是热熔性或蜡状墨水，例如，来自 Dimatix Fujifilm 的Spectra? Sabre Hot Melt 或例如可从 Sigma-Aldrich 得到的Erucamide0墨水也可以是溶剂型的，例如，来自FUJIFILM Sericol的Color+类型，或者例如可从Sigma-Aldrich得到的可溶于水和其它极性溶剂的聚乙烯卩比咯烧酮或例如可从Sigma-Aldrich得到的可溶于乙醇、醚、酮和酯的聚-4-乙烯基苯酹。
[0067]还应理解，为了清楚起见，从描述的附图中省略了某些特征，诸如其它相关的电路、保护层和表面改性层。这些特征对本领域技术人员来说是已知的。
[0068]对于本领域技术人员来说，在给出本文公开的内容的情况下，其它的变形是十分明显的。本发明的范围不被描述的实施例限定，而仅由所附的权利要求限定。
【权利要求】
1.一种在衬底上形成顶栅晶体管的方法，该方法包括: 在衬底上形成源电极和漏电极； 在衬底以及源电极和漏电极上形成有机叠层，所述有机叠层包括在衬底以及源电极和漏电极上的有机半导体层，和在所述有机半导体层上的有机电介质层； 形成栅双层电极，所述栅双层电极包括第一材料的第一层和不同的第二材料的第二层，第一栅层形成在第二栅层上，第二栅层形成在有机叠层上； 在所述栅双层电极上选择性地沉积掩模材料的区域； 执行第一等离子体蚀刻步骤以通过使用所述掩模材料作为掩模来去除部分第一栅层；以及 执行第二等离子体蚀刻步骤以通过使用第一栅层作为掩模来去除部分第二栅层和部分有机叠层，由此对栅双层电极和有机叠层进行图案化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二等离子体蚀刻步骤还包括去除所述掩模材料。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二栅层基本上厚于所述第一栅层。
4.根据权利要 求1所述的方法，其中，所述第一栅层具有2nm~200nm的厚度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二栅层具有20nm~500nm的厚度。
6.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中，所述第一栅层的材料是铝、铬、镍及其合金中的一种。
7.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中，所述第一栅层的材料是Al203、Mg0和Sc2O3中的一种。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一栅层的材料是铝。
9.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中，所述第二栅层的材料是钛、钨、钥、钽、铌及其合金中的一种。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第二栅层的材料是钛。
11.根据前述任意一项权利要求所述的方法，包括通过氩等离子体溅射蚀刻来执行所述第一等离子体蚀刻步骤。
12.根据前述任意一项权利要求所述的方法，包括通过氯等离子体蚀刻来执行所述第一等离子体蚀刻步骤。
13.根据前述任意一项权利要求所述的方法，包括通过氧-氟等离子体蚀刻来执行所述第二等离子体蚀刻步骤。
14.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中，所述掩模材料包括有机掩模材料。
15.根据前述任意一项权利要求所述的方法，包括通过喷墨印刷来选择性地沉积所述掩模材料的区域。
16.一种在衬底上形成的顶栅晶体管，该顶栅晶体管包括: 在衬底上形成的源电极和漏电极； 在衬底以及源电极和漏电极上形成的有机叠层，所述有机叠层包括在衬底以及源电极和漏电极上的有机半导体层，和在所述有机半导体层上的有机电介质层；以及 在有机叠层上形成的栅双层电极，所述栅双层电极包括第一材料的第一层和不同的第二材料的第二层，第一栅层形成在第二栅层上，第二栅层形成在有机叠层上。
17.根据权利要求16所述的顶栅晶体管，其中，所述第二栅层基本上厚于所述第一栅层。
18.根据权利要求16所述的顶栅晶体管，其中，所述第一栅层具有2nm~200nm的厚度。
19.根据权利要求16所述的顶栅晶体管，其中，所述第二栅层具有20nm~500nm的厚度。
20.根据权利要求16~19中的任一项所述的顶栅晶体管，其中，所述第一栅层的材料是铝、铬、镍及其合金中的一种。
21.根据权利要求16~19中的任一项所述的顶栅晶体管，其中，所述第一栅层的材料是 Al2O3' MgO 和 Sc2O3 中的一种 ο
22.根据权利要求20所述的顶栅晶体管，其中，所述第一栅层的材料是铝。
23.根据权利要求16~19中的任一项所述的顶栅晶体管，其中，所述第二栅层的材料是钛、钨、钥、钽、铌及其合金中的一种。
24.根据权利要求23所述的顶栅晶体管，其中，所述第二栅层的材料是钛。
25.—种用于OLED显不器的背板,包括根据权利要求16~24中的任一项所述的顶栅晶体管。
26.一种用于平板显示器的背板，包括根据权利要求16~24中的任一项所述的顶栅晶体管。
27.一种用于电泳显示器的背板，包括根据权利要求16~24中的任一项所述的顶栅晶体管。
28.一种生物传感器，包括根据权利要求16~24中的任一项所述的顶栅晶体管。
29.—种RFID标签，包括根据权利要求16~24中的任一项所述的顶栅晶体管。
【文档编号】H01L51/00GK103703582SQ201280036030
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2012年7月13日 优先权日:2011年7月21日
【发明者】A·弗莱斯纳 申请人:剑桥显示技术有限公司