專利名稱：包括化學(xué)添加物的晶體管、顯示器及電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及于晶體管結(jié)構(gòu)，特別涉及薄膜晶體管(TFT)。本發(fā)明還涉及具有晶體管結(jié)構(gòu)的顯示器。本發(fā)明又更涉及包括上述顯示器的電子裝置。
背景技術(shù)：
在美國專利公開2006/0273302中描述一種晶體管結(jié)構(gòu)，特別是一種薄膜晶體管結(jié)構(gòu)(TFT)。以阻障層涂布此已知的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，以抵消不利的環(huán)境影響，如光、氧、和/或濕氣。此已知的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的阻障層包括高分子、抗氧化劑、以及無機(jī)粒狀材料。在此已知的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的制造工藝中沉積阻障層，其設(shè)置為與此已知的薄膜晶體管的半導(dǎo)體層接觸
發(fā)明內(nèi)容
已知薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的缺點在于，為了減輕對薄膜晶體管結(jié)構(gòu)可能的不利環(huán)境影響，需要額外的工藝步驟。這樣額外的工藝步驟可能會增加制造物流的復(fù)雜度及增加制造工藝的花費。此外，在一些情況下，半導(dǎo)體層可能在阻障層沉積之前就已經(jīng)劣化(degrade)。用于說明的實施例提供一種薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，其可被簡單的制造，但對環(huán)境因素仍具有提升的抵抗能力，例如對特定的化學(xué)物質(zhì)和/或其他因素，如濕度和/或光。為此，在此揭示一種薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，其包括半導(dǎo)體層及介電層。此外，至少一半導(dǎo)體層和/或介電層包括一化學(xué)添加物。更特定而言，對于存在環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)該化學(xué)添加物具有高于該半導(dǎo)體層和/或介電層的材料的反應(yīng)能。通過集成適合的化學(xué)添加物，使得環(huán)境化學(xué)物質(zhì)在半導(dǎo)體層和/或介電層中不具活性(inactive)，而提供改良的晶體管結(jié)構(gòu)。應(yīng)了解的是，此化學(xué)添加物的設(shè)計為了增加耐化學(xué)性或其他視為環(huán)境元素的性質(zhì)，這些性質(zhì)可能對薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的性能具有不利的影像。例如，環(huán)境元素可關(guān)于氣體成分或液體。例如，氣體可為氧、水蒸氣、臭氧、一氧化二氮、一氧化碳，而液體可為水。此處揭示的晶體管結(jié)構(gòu)對于環(huán)境的穩(wěn)定性具有提升的性能，且半導(dǎo)體層和/或介電層的劣化立即后沉積被抵消。此特點減少在后續(xù)適合的工藝步驟中的劣化，且不需在保護(hù)的氣氛下進(jìn)行工藝。此外，根據(jù)本發(fā)明的晶體管結(jié)構(gòu)可與低成本工藝相容，其可能排除高花費的氣相沉積步驟。根據(jù)本發(fā)明的顯示器包括前述的晶體管結(jié)構(gòu)。在一特定的實施例中，晶體管結(jié)構(gòu)形成一部分可撓式載體，其可制造可撓式顯示器。根據(jù)本發(fā)明的電子裝置包括前述的顯示器。本發(fā)明這些或其他實施例提出作為參考的圖式，其中以類似的元件符號表示類似的元件。應(yīng)了解所述各圖式僅為了說明之用，并非用以限制權(quán)利范圍的范疇。


雖然權(quán)利要求提出本發(fā)明的特征，由以下詳細(xì)的說明結(jié)合相對的圖式可更了解本發(fā)明的元件及優(yōu)點，其中圖I繪示根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的一實施例；圖2繪示根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的另一實施例；以及圖3繪示根據(jù)本發(fā)明的電子裝置的一實施例。
具體實施例方式圖I顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的薄膜晶體管結(jié) 構(gòu)10的示意圖。在此實施例中，薄膜晶體管疊層包括載體薄片2疊置阻障層4，其而后為第一金屬層6a、有機(jī)半導(dǎo)體層8、介電層7及第二金屬層6b。應(yīng)了解晶體管疊層至少由層狀物6a、8、7、及6b所形成，其具有頂柵極結(jié)構(gòu)。根據(jù)此發(fā)明，下述任一層-阻障層4、半導(dǎo)體層8、或介電層7，可包括化學(xué)添加物，對于存在環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)該化學(xué)添加物具有高于該半導(dǎo)體層和/或介電層的材料的反應(yīng)能。化學(xué)添加物可關(guān)于抗氧化劑(anti-oxidant)、穩(wěn)定劑(stablizer)、抗老化劑(anti-aging agent)、或其類似物,例如以前述參考物來說明?；瘜W(xué)試劑可為勻相分布于所述任一層狀物中，或在相對其他層的一介面具有增加的濃度。例如，提供有化學(xué)添加物的一層狀物朝向環(huán)境的表面可具有增加濃度的化學(xué)添加物。又或許為、或額外的為在薄膜晶體管結(jié)構(gòu)中面向另一層狀物的表面可具有增加濃度的化學(xué)添加物。最后，可能為一層狀物在疊層方向中的兩表面皆具有增加濃度的化學(xué)添加物，而該試劑的主體濃度維持實質(zhì)較低。圖2顯示的示意圖更進(jìn)一步的說明薄膜晶體管結(jié)構(gòu)20的形式的實施例。在此實施例中，載體薄層22被柵極電極26b覆蓋，而后提供介電層27、在其上的有機(jī)半導(dǎo)體層28，其與源極及漏極電極26a配合。有機(jī)半導(dǎo)體層被阻障(保護(hù))層24覆蓋。薄膜晶體管疊層有涉及一底柵極薄膜晶體管結(jié)構(gòu)。在圖2說明的實施例中，任何層狀物24、28、27也包括化學(xué)添加物，對環(huán)境元素而言，該化學(xué)添加物具有比起各層的材料更高的反應(yīng)能。化學(xué)添加物可涉及抗氧化劑或除水劑(water scavenging)。圖3根據(jù)說明本發(fā)明的一實施例顯示說明包括半導(dǎo)體裝置的電子裝置31。電子裝置31包括殼體以及設(shè)置在剛性蓋子32a的可伸縮、特別可卷繞、可撓式顯示器35。顯示器35基于主動驅(qū)動技術(shù)，其中顯示器影響層包括電泳膠囊。根據(jù)此處揭示的實施例驅(qū)動電路基于薄膜晶體管結(jié)構(gòu)，如參考圖I、圖2。剛性蓋子32a的設(shè)計為與可撓式顯示器35—起纏繞殼體32至位置31a。剛性蓋子32a可包括邊緣部分33，其提供剛性區(qū)域33a及可撓式區(qū)域34a、34b，結(jié)合蓋子32a的樞紐36a、36b。當(dāng)可撓式顯示器35收縮至纏繞殼體32的位子時，可撓式顯示器35的表面緊靠殼體32?？蓳鲜斤@示器35的運作基于集成電路包括基板及接合至該基板適合的芯片。接合區(qū)以37顯示。應(yīng)了解包括可撓式顯示器的電子裝置用以存放卷在適當(dāng)卷軸的電子裝置的殼體中的可撓式顯示器?？删砬碾娮语@示器為已知，且它們也是基于包括薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的集成電路?？删砬碾娮语@示器可基于參照圖1、2的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)。應(yīng)了解電子裝置也包括基于薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的剛性顯示器，如參照圖
1、2所述。應(yīng)了解雖然為了清楚的緣故，本發(fā)明實施例的特定結(jié)構(gòu)分別說明，但可推知各圖式參考用所述的可相容元件可互換。雖然多個實施例已披露如上，應(yīng)了解本發(fā)明可以所述以外的方式實行。以上敘述是為了說明而非限制。因此，所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員當(dāng)可對前述知本發(fā)明作更動潤飾而仍不脫離下 述權(quán)利要求的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種晶體管結(jié)構(gòu)，包括 半導(dǎo)體層；以及 介電層， 其中至少一該半導(dǎo)體層和/或該介電層包括一化學(xué)添加物，對于存在一環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)，該化學(xué)添加物具有高于該半導(dǎo)體層和/或該介電層的一材料的一反應(yīng)能。
2.如權(quán)利要求I所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該半導(dǎo)體層被一阻障層覆蓋，該化學(xué)添加物被包括在該阻障層中。
3.如權(quán)利要求I所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該化學(xué)添加物選自于下列添加物組，該組包括抗氧化劑、氧化抑制劑、消除劑、穩(wěn)定劑、除濕劑、或前述的組合。
4.如權(quán)利要求2所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該化學(xué)添加物選自于下列添加物組，該組包 括抗氧化劑、氧化抑制劑、消除劑、穩(wěn)定劑、除濕劑、或前述的組合。
5.如權(quán)利要求4所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該抗氧化劑選自于下列的組，該組包括2，6- 二叔丁基對甲酚、富勒烯或其衍生物、或二苯甲酮或三氮雜苯的一衍生物。
6.如權(quán)利要求5所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該抗氧化劑包括碳60或碳70富勒烯的可溶性衍生物、或碳60及碳70富勒烯的可溶性衍生物的混合物。
7.如權(quán)利要求3所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該抗氧化劑包括高分子。
8.如權(quán)利要求4所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該抗氧化劑包括高分子。
9.如權(quán)利要求I所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該化學(xué)添加物在該半導(dǎo)體層和/或該介電層用以與該環(huán)境作用的一表面區(qū)域具有實質(zhì)增加的濃度。
10.如權(quán)利要求2所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該化學(xué)添加物在該半導(dǎo)體層和/或該介電層用以與該環(huán)境作用的一表面區(qū)域具有實質(zhì)增加的濃度。
11.如權(quán)利要求3所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該化學(xué)添加物在該半導(dǎo)體層和/或該介電層用以與該環(huán)境作用的一表面區(qū)域具有實質(zhì)增加的濃度。
12.如權(quán)利要求4所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該化學(xué)添加物在該半導(dǎo)體層和/或該介電層用以與該環(huán)境作用的一表面區(qū)域具有實質(zhì)增加的濃度。
13.如權(quán)利要求I所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該半導(dǎo)體層包括有機(jī)材料。
14.如權(quán)利要求2所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該半導(dǎo)體層包括有機(jī)材料。
15.如權(quán)利要求3所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該半導(dǎo)體層包括有機(jī)材料。
16.如權(quán)利要求4所述的晶體管結(jié)構(gòu)其中該半導(dǎo)體層包括有機(jī)材料。
17.如權(quán)利要求I所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該半導(dǎo)體層包括粘合劑。
18.如權(quán)利要求2所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該半導(dǎo)體層包括粘合劑。
19.如權(quán)利要求3所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該半導(dǎo)體層包括粘合劑。
20.如權(quán)利要求4所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該半導(dǎo)體層包括粘合劑。
21.如權(quán)利要求18所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該粘合劑包括該化學(xué)添加物。
22.如權(quán)利要求21所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該粘合劑包括作為抗氧化劑的共聚物。
23.如權(quán)利要求I所述的晶體管結(jié)構(gòu)，其中該結(jié)構(gòu)是薄膜晶體管(TFT)。
全文摘要
在此描述晶體管結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體層及介電層。根據(jù)此公開，至少一半導(dǎo)體層和/或該層間介電層包括一化學(xué)添加物，對于存在環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)，該化學(xué)添加物具有高于該半導(dǎo)體層和/或介電層的材料的反應(yīng)能。
文檔編號H01L51/05GK102725877SQ201180007592
公開日2012年10月10日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者C.W.賽爾, K.M.奧尼爾, N.A.J.M.范埃爾勒 申請人:聚合物視象有限公司