DE102009025799A1 - Verfahren zur Herstellung feiner Strukturen durch Ausnutzung der Unterschiede von Materialien in dem Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers und TFT Herstellungsmethode unter Verwendung derselben - Google Patents

Verfahren zur Herstellung feiner Strukturen durch Ausnutzung der Unterschiede von Materialien in dem Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers und TFT Herstellungsmethode unter Verwendung derselben Download PDF

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Abstract

Offenbart werden Verfahren zur Herstellung feiner Strukturen durch Ausnutzung der Unterschiede des Materials im Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers und eine Herstellungsmethode für Dünnschichttransistoren (TFT) nach demselben Verfahren, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung feiner Strukturen und ein Verfahren zur Herstellung eines TFT mittels desselben Verfahrens, bei dem eine Vielzahl von Schichten mit verschiedenen Schwellenwerten des Lichtflusses des Lasers übereinander angeordnet sind und dann einem Laser ausgesetzt werden, so dades Lichtflusses des Lasers selektiv entfernt werden kann, so dass eine präzise Struktur gebildet werden kann und einfach und präzise eine Kavität für eine Gate-Elektrode gebildet werden kann.

Description

  • Querverweise zu verwandten Anmeldungen
    • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2008-0126005 , angemeldet am 11. Dezember 2008, deren gesamter Offenbarungsgehalt hiermit durch Verweis aufgenommen wird.
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung feiner Strukturen durch Ausnutzung der Unterschiede von Materialien in dem Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers und ein Verfahren zur Herstellung von einem Dünnschichttransistor (TFT) unter Verwendung desselben, genauer bezieht sie sich auf ein Verfahren zur Bildung feiner Muster durch Ausnutzung der Unterschiede von Materialien in dem Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers und ein Verfahren zur Herstellung eines TFT mit demselben Verfahren, wobei eine Mehrzahl von Schichten mit verschiedenen Schwellenwerten des Lichtflusses des Lasers gestapelt werden und dann einem Laser ausgesetzt werden, so dass eine Schicht mit einem geringen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers selektiv entfernt werden kann, wodurch präzise feine Muster hergestellt werden und eine Kavität für eine Gate-Elektrode präzise und leicht gebildet werden kann.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Ein Dünnschichttransistor (TFT) ist ganz allgemein eine Art von Feldeffekttransistor (FET), der grundsätzlich drei Anschlussklemmen für eine Gate-Elektrode, eine Source-Elektrode und eine Drain-Elektrode aufweist.
  • In einem in 1 dargestellten TFT werden eine Source-Elektrode S und eine Drain-Elektrode D räumlich voneinander getrennt auf einem Substrat T gebildet und eine Gate-Elektrode G wird oberhalb dieser gebildet. Der Freiraum zwischen der Source-Elektrode S und der Drain-Elektrode D wird als Gate Kavität verwendet, welche mit einem Halbleiter-Material und einem dielektrischen Material gefüllt ist.
  • An Stellen, an denen die Source-Elektrode S oder die Drain-Elektrode D mit der Gate-Elektrode G überlappen, bildet sich eine parasitäre Kapazität, wodurch sich die elektrischen Eigenschaften des TFT verschlechtern. Dementsprechend muss die Gate-Elektrode G präzise ausgebildet werden, so dass sie sich nicht mit der Source-Elektrode S oder der Drain-Elektrode D überlappt.
  • Um dieses Ziel zu erreichen wurden eine Oberflächenenergiestrukturierungsschritt und eine selbst ausgerichtete Lithographie-Abdruck-Methode konventionell angewendet. Diese Methode weist jedoch die Problematik komplizierter Prozesse auf, da sie von zusätzlichen nicht gebundenen Strukturierungsmethoden abhängt, die die freie Oberflächenenergie der Fläche, in der die Gate-Elektrode nach Bildung der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode positioniert wird, differenziert. Weiterhin weist die selbst angepasste Lithographie-Abdruck-Methode die Problematik von übermäßigem Materialverbrauch auf, da teure Materialien durch Ätzung entfernt werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde aufgrund der vorbeschriebenen und/oder anderer Probleme entwickelt und ein Aspekt der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens, in welcher eine Vielzahl von Schichten mit unterschiedlichen Schwellenwerten des Lichtflusses des Lasers übereinander gestapelt sind und dann einem Laser ausgesetzt werden, so dass eine Schicht mit einem niedrigen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers selektiv entfernt werden kann, wodurch präzise feine Strukturen gebildet werden können und präzise und leicht eine Kavität für die Gate-Elektrode gebildet werden kann.
  • Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden teilweise in der nun folgenden Beschreibung offenbart und sind teilweise aufgrund der vorliegenden Beschreibung offensichtlich oder können durch Ausführung der Erfindung entsprechend den Ansprüchen, allein oder in Kombination, gelernt werden. Die vorbeschriebenen und/oder andere Aspekte der vorliegenden Erfindung können durch eine Methode zur Herstellung feiner Strukturen erreicht werden, indem die Unterschiede in dem Schwellenwert des Lichtflusses des Laser der Materialien ausgenutzt werden. Die Methode beinhaltet: Überschichten eines Substrats mit einer unteren Schicht, Überschichten der unteren Schicht und des Substrats mit einer oberen Schicht, die einen höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist als der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der unteren Schicht und Bildung einer Kavität durch Ausrichtung eines Lasers auf die untere Schicht und Entfernung der unteren Schicht sowie der über der unteren Schicht angeordneten oberen Schicht, so dass eine bestimmte Region durch Ausnutzung der Unterschiede der Materialien in dem Schwellenwert des Lichtflusses des Laser selektiv entfernt wird und anschließend wird in die ausgehöhlte Region Tinte eingefüllt, die sich selbständig ausrichtet, wodurch die feine Struktur entsteht.
  • Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung kann erreicht werden, indem eine Methode zur Herstellung feiner Strukturen bereitgestellt wird, die die Unterschiede der Materialien in den Schwellenwerten des Lichtflusses des Lasers ausnutzt, wobei die Methode folgende Schritte beinhaltet: Überschichten eines Substrats mit einer unteren Schicht, Herstellung einer Vielzahl von räumlich voneinander getrennten Teilbereichen durch Strukturierung der unteren Schicht, Überschichten der Teilbereiche und des Substrats mit einer oberen Schicht, die einen höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist als der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der unteren Schicht, Bildung einer Kavität durch Ausrichtung eines Lasers auf die Teilbereiche und Entfernung der Teilbereiche sowie der über den Teilbereichen angeordneten oberen Schicht, Befüllen der Kavität mit Tinte und Ausnutzung der Selbst-Anordnung der Tinte.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung kann erreicht werden, indem eine Methode zur Herstellung eines Dünnschichttransistors (TFT) bereitgestellt wird, die die Unterschiede der Materialien in dem Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers ausnutzt, wobei die Methode folgende Schritte beinhaltet: Überschichten eines Substrats mit einer unteren Schicht, Herstellung einer Vielzahl von räumlich voneinander getrennten Teilbereichen durch Strukturierung der unteren Schicht, Einfüllen von leitender Tinte, die als eine Source-Elektrode und eine Drain-Elektrode des TFT verwendet wird, zwischen die Teilbereiche; Überschichten der leitenden Tinte und der Teilbereiche mit einer hydrophoben isolierenden Schicht, die einen höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist als die Teilbereiche; Bildung einer Kavität für eine Gate-Elektrode durch Ausrichtung eines Lasers auf die Teilbereiche und Entfernung der Teilbereiche und der über den Teilbereichen angeordneten hydrophoben isolierenden Schicht und Befüllen der Kavität mit Halbleiter-Material, dielektrischem Material und leitender Tinte, die als Gate-Elektrode verwendet wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Diese und/oder andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit Hilfe der nun anschließenden Beschreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verdeutlicht und besser verständlich:
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Struktur eines Dünnschichttransistors (TFT);
  • 2 bis 4 zeigen schematische Darstellungen einer Methode zur Herstellung feiner Strukturen entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 5 bis 9 zeigen schematische Darstellungen der Herstellung eines TFT mittels der Methode zur Herstellung feiner Strukturen entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Methode zur Herstellung feiner Strukturen durch Ausnutzung der Unterschiede von Materialien in dem Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers und einer Methode zur Herstellung von einem Dünnschichttransistor (TFT) unter Verwendung derselben. Zuerst werden die Methoden zur Herstellung feiner Strukturen durch Ausnutzung der Unterschiede der Materialien in dem Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers beschrieben.
  • Ausführungsform 1
  • Eine Methode S100 zur Herstellung feiner Strukturen beinhaltet einen Schritt S110 bei dem ein Substrat T mit einer unteren Schicht 110 überschichtet wird, einen Schritt S120, bei dem eine oberen Schicht 120, die einen höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist als der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der unteren Schicht 110, auf die untere Schicht 110 und das Substrat T überschichtet wird und einen Schritt S130, bei dem durch Ausrichtung eines Lasers auf die untere Schicht 110 und durch Entfernung der unteren Schicht 110 sowie der über der unteren Schicht 110 angeordneten oberen Schicht 120 eine Kavität gebildet wird.
  • Der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers zeigt einen Schwellenwert an, bei dem die untere Schicht 110 und die obere Schicht 120 den Laser absorbieren und durch Abbau oder Verdampfung entfernt werden. Allgemein weisen die Materialien unterschiedliche Schwellenwerte auf, die durch Absorption des Lasers abgebaut werden. In der beschriebenen Ausführungsform werden diese Eigenschaften ausgenutzt, eine feine Struktur wird mit Hilfe des Prinzips generiert, dass eine Schicht mit einem niedrigeren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers zuerst abgebaut wird, wenn eine Vielzahl von Schichten mit unterschiedlichem Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers übereinander angeordnet sind und dann einem Laser ausgesetzt werden.
  • Momentan kann der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers in verschiedenen Hinsichten eingeschätzt werden. Beispielsweise kann im Hinblick auf die bei Bestrahlung mit dem Laser durch die Vielzahl von Schichten absorbierte Energie, eine Schicht mit relativ niedriger Energie-Absorption abgebaut werden und diese Schicht wird so eingestuft, dass sie einen niedrigen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist. Weiterhin können die Vielzahl von Schichten sich in dem Bereich absorbierter Wellenlängen des Lasers unterscheiden und eine Schicht, die den Laser einer bestimmten Wellenlänge gut absorbiert und zuerst abgebaut wird, wird so eingestuft, dass sie einen niedrigen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist. In anderen Worten: die vorliegende Erfindung definiert, dass eine Schicht, die zuerst bei Bestrahlung mit einem Laser abgebaut wird, im Hinblick auf die Energie des Lasers und die bestimmte Wellenlänge einen niedrigeren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers als die anderen Schichten aufweist.
  • Weiterhin wird die Ausführungsform 1 anhand der 2a bis 2d detaillierter beschrieben. In der in 2a gezeigten Ausführungsform wird der Schritt S120, bei dem die obere, linke und rechte Seite der unteren Schicht 110 mit der oberen Schicht 120 überschichtet wird, nach dem Schritt S110 ausgeführt, bei dem die untere Schicht 110 auf das Substrat T aufgebracht wird. In diesem Beispiel ist der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der oberen Schicht 120 höher als der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der unteren Schicht 110.
  • Als Methoden zum Überschichten der unteren Schicht 110 können eine Schleuderbeschichtungs-Methode; eine photolithographische Methode, eine Tintenstrahl-Methode, bei der Material herausgestoßen wird; eine Siebdruck-Methode, die eine Stencil-Maske (genannt screen) und eine Presse zur Bildung der Strukturen verwendet; eine elektrostatische Druckmethode, die ein Material mit einer statischen Ladung zum Aufstapeln des Materials verwendet; eine Offsetdruck-Methode, bei der das Material zuerst auf eine Gummilage wie zum Beispiel ein Tuch transferiert wird und wobei anschließend das funktionelle Material wieder von dem Tuch auf das Substrat transferiert wird; eine Gravur-Druck-Methode, wobei eine Abbildung eingraviert wird, wobei das funktionelle Material auf die Decke transferiert und entsprechend der Offsetdruck-Methode indirekt auf das Substrat aufgedruckt wird; eine Flexodruck-Methode, die ein flexibles Harz oder eine Gummiplatte für eine Art Reliefdruck verwendet; eine Druckmethode, die eine weiche Form verwendet, eine Spalt-Beschichtungs-Methode, die eine Beschichtungsvorrichtung zum Aufstapeln des funktionellen Materialien verwendet; etc. verwendet werden.
  • Weiterhin kann eine so genannte „Tropfen nach Bedarf”-Methode angewendet werden, um die Tinte nur auf eine bestimmte Region aufzutropfen, bei der Bedarf besteht. Die „Tropfen nach Bedarf”-Methode beinhaltet eine thermische Methode mit einem Heizgerät als antreibende Quelle zum Auftropfen der Tinte, und eine Piezo-Methode, bei der die Tinte durch das Piezo-Element gedrückt wird. Weiterhin kann eine kontinuierliche Tintenstrahlmethode verwendet werden, bei der die Tinte kontinuierlich hervorgestoßen wird und wobei die Tinte in der benötigten Zeit abgelenkt und aufgestapelt wird.
  • Mit den oben beschriebenen Methoden wird die untere Schicht 110 aufgestapelt und anschließend der Schritt S120, bei dem die obere Schicht 120 auf die untere Schicht 110 und das Substrat T aufgebracht wird, durchgeführt. Natürlich kann die obere Schicht 120 mit Hilfe der oben beschriebenen verschiedenen Methoden aufgestapelt werden. Je dünner eine Region der auf der unteren Schicht 110 aufgestapelten oberen Schicht 120 ist, desto besser ist dies hinsichtlich des Aufstapelns der oberen Schicht 120. Dies wird später genauer beschrieben.
  • Nach der Durchführung dieses Schrittes, wird der Laser auf die untere Schicht 110 gerichtet und die untere Schicht 110 und die auf der unteren Schicht 110 aufgestapelte Schicht 120 werden entfernt um eine Kavität C zu bilden, indem beispielsweise der Schritt S130 durchgeführt wird.
  • Wie bereits oben beschrieben wurde, ist der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der unteren Schicht 110 niedriger als die der oberen Schicht 120. Dementsprechend wird die untere Schicht 110 zuerst durch den emittierenden Laser entfernt anschließend wird die Region der oberen Schicht 120, die auf der unteren Schicht 110 aufgestapelt ist, zusammen mit der unteren Schicht 110 entfernt. Zu diesem Zeitpunkt gilt, je dünner die obere Schicht 120 ausgebildet ist, die die untere Schicht 110 bedeckt, umso besser kann die obere Schicht 120, die auf der unteren Schicht 110 angeordnet ist, zusammen mit der unteren Schicht 110 entfernt werden.
  • In dieser Ausführungsform weist der Laser, der zur Entfernung der unteren Schicht 110 verwendet wird, eine Wellenlänge von 532 nm auf und der fokussierte Laserstrahl hat einen Durchmesser von 80 μm und eine Energie pro Flächeneinheit von 130 mJ/cm2. Anders ausgedrückt der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der unteren Schicht 110 entspricht der Energie pro Flächeneinheit von ca. 130 mJ/cm2 von einem Laser mit einer Wellenlänge von 532 nm. Die Wellenlänge und die Energie pro Flächeneinheit des Lasers können abhängig vom Material der unteren Schicht 110 variieren.
  • Währenddessen werden die untere Schicht 110 und die obere Schicht, die auf der unteren Schicht 110 aufgestapelt ist, entfernt, so dass eine Kavität C gebildet wird. Wie bereits oben beschrieben, wird die Kavität C gebildet, wenn der Laser in Richtung der unteren Schicht 110 ausgerichtet ist, dadurch ist es möglich, eine feine Struktur zu bilden, deren erforderliche Linienstärke der Linienstärke der unteren Schicht 110 entspricht, obwohl ein Laserstrahl verwendet wird, dessen Durchmesser größer ist als die Breite der Kavität C. Dabei kann die feine Struktur präzise ausgebildet werden.
  • Die Kavität C wird mit Tinte gefüllt, wobei die obere Schicht 120 hydrophobe Eigenschaften haben kann, aber das Substrat T, das an die Kavität C anschließt, kann hydrophile Eigenschaften aufweisen, wodurch die eingefüllte Tinte sich selbständig ausrichtet. Dies wird anhand der nun folgenden Ausführungsform 2 erneut beschrieben.
  • Die untere Schicht 110 ist bei Raumtemperatur fest oder gelartig, allerdings ist sie nicht darauf beschränkt, solange die Schicht mittels eines kondensierten Energiestrahls verdunstet oder zerlegt werden kann. Ein Beispiel für eine hoch molekulare Substanz, die durch den Laser oder ähnliches zerlegbar ist, kann ausgewählt werden aus einer Gruppe bestehend aus Polypropylencarbonat, Poly(alphamethylstyren), Polymethylmethacrylat, Polybutylmetacrylat, Zelluloseacetat, Nitrozellulose, Polyvinylchlorid, Poly(Vinylchlorid), Polyacetal, Polyvinylidenchiorid, Polyurethan, Polyester, Polyorthoester, Polyacrylonitril, modifiziertes Acrylonitril, Malein Harz, Kopolymer desselben, und eine Mischung von hochmolekularen Molekülen wobei die Gruppe nicht auf diese beschränkt ist.
  • Als weiteres Beispiel für eine Substanz, die aufgrund eines Lasers oder ähnlichem selbst vaporisiert wird oder aufgrund von Zusätzen, die einen bestimmten Wellenlängenbereich absorbieren, selbst in Gasform übergeht, kann ausgewählt werden aus einer Gruppe bestehend aus Acetamid, 2-Aminopyridin, 2-Amino-3-methylpyridin, 2-Amino-6-methylpyridin, 2-Chlorpyridin, 3-Bromopyridin, 3-Cyanopyridin, 4-Cyanopyridin, 1,3-Di-(4-piperidyl)propan, Diethanolamin, Di-Isopropanolamin, 2-Ethanolpiperidin, Ethendiamintetraessigsäure, Isobutanolamin, N-Methylacetamid, p-Toluidine, Triisopropanolamin, N-Vinyl-2-Caprolactam, Maleinsäure, Pivalinsäure, Trichloressigsäure, Behenylalkohol, 2,3-Butandiol, Butandiol, Cyclohexanol, 2,2-Dimethylpropanol, 1,6-Hexandiol, 1-Heptanol, Bornylacetat, Cetylacetat, Ethencarbonat, Methylbehenat, Diphenylether, n-Hexylether, 1,3,4-Trioxan, 3-Ethoxy-1-propanol, Benzophenon, p-Methylacetophenon, Phenylaceton, Katechol, p-Cresol, Hydroquinon, 4-Ethylphenol, 2-Methoxyphenol, Phenol, Thymol, 2,3-Xylenol und 2,5-Xylenol. Weiterhin beinhaltet die Substanz organische und anorganische Materialien, die einfach mit dem Laser entsprechend dem Ziel der vorliegenden Erfindung entfernt werden können.
  • Die untere Schicht 110 kann aus einer einzelnen Schicht aus einem einzigen Material oder aus einer Vielzahl von Schichten aus einer Mehrzahl von Materialien bestehen. Dementsprechend kann die obere Schicht 120 das vorbeschriebene Material beinhalten und kann weiterhin jedes Material beinhalten, solange dessen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers höher ist als die der oben beschriebenen unteren Schicht 110.
  • Weiterhin kann, wie in 2D dargestellt, eine Passivierungsschicht 130 auf die obere Seite der Kavität C und die obere Schicht 120 angebracht werden.
  • Ausführungsform 2
  • Wie in den 3a bis 3e dargestellt ist, umfasst eine Methode S200 zur Herstellung feiner Strukturen gemäß dieser Ausführungsform einen Schritt S210, wobei ein Substrat T mit einer unteren Schicht 110 überschichtet wird, einen Schritt S220, bei dem eine Vielzahl von räumlich voneinander getrennten Teilbereichen P durch Strukturierung der unteren Schicht 110 hergestellt wird, einen Schritt S230, bei dem die Teilbereiche P und das Substrat T mit einer oberen Schicht 120, die einen höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist als der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der unteren Schicht 110, überschichtet wird, und einen Schritt S240, bei dem eine Kavität C durch Ausrichtung eines Lasers auf die Teilbereiche P und Entfernung der Teilbereiche P sowie der über den Teilbereichen angeordneten oberen Schicht 120, gebildet wird.
  • In dieser Ausführungsform entsprechen die Bezugszeichen der unteren und oberen Schicht denen in der oben beschriebenen Ausführungsform 1. Dies bedeutet, dass die oberen und unteren Schichten mit den bereits beschriebenen Materialien und Methoden aufgestapelt werden können.
  • Die Überschichtung der unteren Schicht 110 in Schritt S210 entspricht dem in Ausführungsform 1 beschriebenen Schritt.
  • Nachdem Schritt S210 durchgeführt wurde, wird Schritt S220 angeschlossen, bei dem die untere Schicht 110 strukturiert wird, um die Mehrzahl an räumlich voneinander getrennten Teilbereichen P herzustellen.
  • In Schritt S220 wird die Strahlung des Laserstrahls auf eine bestimmte Region der unteren Schicht 110 gerichtet, um die untere Schicht 110 zu entfernen, anschließend wird der Strahl zu einer anderen Region bewegt, um dort die untere Schicht 110 zu entfernen. Als andere Methode zur Strukturierung der unteren Schicht 110 kann beispielsweise eine photolithographische Methode verwendet werden und nur die vereinzelte untere Schicht 110 und der Teilbereich P können zu Beginn der Überschichtung der unteren Schicht 110 aufgestapelt werden. Im vorliegenden Fall, in dem der Teilbereich P eine Region ist, die als Kavität C verwendet wird, wird die Methode bei der beschriebenen Ausführungsform unter Benutzung eines Lasers durchgeführt, der geeignet ist, die Präzision zu verstärken.
  • Nachdem in Schritt S220 die Teilbereiche P ausgebildet wurden, wird Schritt S230 durchgeführt, bei der eine obere Schicht 120 auf die Teilbereiche P und das Substrat T aufgebracht wird, wobei der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der oberen Schicht 120 höher ist als die der unteren Schicht 110.
  • Anschließend wird Schritt S240 ausgeführt, bei dem eine Kavität C gebildet wird, indem ein Laser auf die Teilbereiche P ausgerichtet wird, so dass die Teilbereiche P und die obere Schicht 120, die auf den Teilbereichen P aufgestapelt ist, entfernt werden. Der Teilbereich P weist einen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers auf, die niedriger ist als die der oberen Schicht 120, da er einen Teil der unteren Schicht 110 darstellt. Wird der Laser in Richtung der Teilbereiche P ausgerichtet, werden die Teilbereiche P dementsprechend früher als die obere Schicht 120 entfernt, wodurch auch die auf den Teilbereichen P aufgestapelte obere Schicht 120 entfernt wird. Dementsprechend gilt, je dünner die auf den Teilbereichen P angeordnete obere Schicht 120 ist, desto besser.
  • Im Ergebnis wird die Kavität C gebildet, wodurch die feinen Strukturen präzise ausgebildet werden.
  • Momentan ist es möglich einen Dünnschichttransistor (TFT, dieser wird später beschrieben) zu bilden, indem die Kavität C mit Tinte gefüllt wird, insbesondere mit leitender Tinte, wobei die obere Schicht 120 hydrophobe Eigenschaften aufweisen kann, aber wobei eine Oberfläche des Substrates T in einer Region, die mit Tinte gefüllt werden soll, beispielsweise an der Stelle, an der das Substrat T an die Kavität C angrenzt, hydrophile Eigenschaften haben kann, wodurch die eingefüllte Tinte sich selbständig ausrichten kann. Wenn die obere Schicht 120 hydrophobe Eigenschaften aufweist, während das Substrat T in einer Region, die mit Tinte gefüllt werden soll, hydrophile Eigenschaften aufweist, dann fließt die Tinte nicht in Richtung der oberen Schicht 120 sondern in Richtung des Substrates T, so dass die Tinte durch selbständiges Ausrichten präzise in die Kavität C eingefüllt werden kann.
  • Die obere Schicht 120 kann durch Verwendung hydrophober Materialien hydrophob gemacht werden, durch Zusatz einer hydrophoben Schicht, durch einen Plasma Prozess mit CF4, oder dem Zusatz von hydrophoben Material etc. Dementsprechend kann die obere Schicht 120 hydrophobe Eigenschaften aufweisen.
  • Nachdem die Kavität C mit Tinte befüllt wurde, kann eine Passivierungsschicht 130 über der Kavität C und der oberen Schicht 120 aufgestapelt werden, um die prozessierten Ergebnisse nach Ausbildung der feinen Strukturen zu schützen.
  • Währenddessen können die obere Seite des Substrates T, beispielsweise die obere Seite der oberen Schicht 120 durch einen Laser beleuchtet werden und die untere Seite des Substrats T kann mit einem Laser beleuchtet werden, wenn das Substrat T durchsichtig ist.
  • Ausführungsform 3
  • Wie in den 4a bis 4b dargestellt, umfasst eine Methode S300 zur Herstellung feiner Strukturen gemäß dieser Ausführungsform einen Schritt S310, wobei ein Substrat T mit einer unteren Schicht 140 überschichtet wird, einen Schritt S320, bei dem auf die untere Schicht 140 eine erste Zwischenschicht 150a aufgebracht wird, die einen niedrigeren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers als die untere Schicht 140 aufweist und wobei auf der oberen Seite der unteren Schicht 140 und den seitlichen Flächen der ersten Zwischenschicht 150a eine zweite Zwischenschicht 150 aufgebracht wird, die einen höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers als die erste Zwischenschicht 150a aufweist; einen Schritt S330, in dem auf die erste und zweite Zwischenschicht 150a und 150 eine obere Schicht 160 aufgestapelt wird, die einen höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers als die erste Zwischenschicht 150a aufweist und einen Schritt S340, in dem eine Kavität C gebildet wird, indem ein Laser auf die erste Zwischenschicht 150a ausgerichtet wird, und die erste Zwischenschicht 150a und die auf der ersten Zwischenschicht angeordnete obere Schicht 160 entfernt wird.
  • Wie in 4a dargestellt, sind in dieser Ausführungsform drei Schichten 140, 150 und 160 übereinander gestapelt.
  • Hier ist der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der ersten Zwischenschicht 150a, die zwischen der oberen Schicht 160 und der unteren Schicht 140 angeordnet ist, geringer als die der benachbarten Schichten.
  • Dies kann mittels einer Methode erreicht werden, bei der zuerst eine untere Schicht 140 gebildet wird, auf die die erste Zwischenschicht 150 mit einem niedrigen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufgebracht wird; Aufstapeln der Zwischenschicht 150 auf die linke und rechte Seite der ersten Zwischenschicht 150a und Aufstapeln der oberen Schicht 160.
  • Weiterhin kann dies mit einer Methode erreicht werden, bei der die Zwischenschicht 150 über die gesamte Fläche der unteren Schicht 140 aufgestapelt wird; Entfernen eines der ersten Zwischenschicht 150a entsprechenden Teils durch Bestrahlung mittels Laser, Überschichten mit der ersten Zwischenschicht 150a mit einem niedrigen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers wie oben beschrieben und Überschichten mit der oberen Schicht 160.
  • Nachdem Schritt S320 durchgeführt wurde, wird wie in 4b dargestellt, die erste Zwischenschicht 150a und die über der ersten Zwischenschicht 150a angeordnete obere Schicht 160 unter Bildung der Kavität C entfernt, indem der Laser auf die erste Zwischenschicht 150a gerichtet wird.
  • Die Methode zur Herstellung feiner Strukturen durch Ausnutzung der Unterschiede in dem Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers wurde oben beschrieben. Dementsprechend wird die Methode zur Herstellung eines TFT unter Verwendung derselben im weiteren beschrieben.
  • Ausführungsform 4
  • Wie in 5a bis 5e dargestellt, beinhaltet die Methode S400 zur Herstellung eines Dünnschichttransistors (TFT) gemäß dieser Ausführungsform einen Schritt S410, bei dem eine untere Schicht 110 auf ein Substrat T aufgestapelt wird; einen Schritt S420, bei dem eine Vielzahl von räumlich voneinander getrennten Teilbereichen P durch Strukturierung der unteren Schicht 110 hergestellt werden, einen Schritt S430, bei dem leitende Tinte I zur Verwendung als eine Source-Elektrode S und als eine Drain-Elektrode D des TFT zwischen die Teilbereiche P eingefüllt wird; einen Schritt S440, bei dem auf die Teilbereiche P und die leitende Tinte eine hydrophobe Isolierungsschicht 170 aufgebracht wird, die einen höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers als die Teilbereiche P aufweist; einen Schritt S450, bei dem zur Bildung einer Kavität C für eine Gate-Elektrode G ein Laser auf die Teilbereiche P gerichtet wird und die Teilbereiche P sowie die auf den Teilbereichen P aufgestapelte hydrophobe Isolierungsschicht 170 entfernt wird; und einen Schritt S460, bei dem die Kavität C mit einem Halbleiter-Material M, einem dielektrischen Material U und mit als Gate-Elektrode verwendeter leitender Tinte I gefüllt wird.
  • Bezug nehmend auf die 5a und 5b entspricht die Bildung der unteren Schicht 110 auf dem Substrat T in Schritt S410 und die Herstellung der Teilbereiche P in Schritt S420 den Schritten der voranstehenden Ausführungsformen. Dementsprechend wird auf die wiederholte Beschreibung dieser verzichtet.
  • Das Füllen der leitenden Tinte I zwischen die Teilbereiche P gemäß Schritt S430 wird wie in 5c dargestellt durchgeführt. In diesem Beispiel wird die leitende Tinte als Source-Elektrode S und als Drain-Elektrode D des TFT verwendet. Die Bezugszeichen S, I und D, I in 5c beziehen sich jeweils auf die Source-Elektrode und die Drain-Elektrode, dies bedeutet, dass die leitende Tinte als die Source-Elektrode und als die Drain-Elektrode verwendet wird.
  • Nachdem Schritt S430 durchgeführt wurde, wird Schritt S440 angeschlossen, bei dem die hydrophobe Isolierungsschicht 170 mit einem höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers als die Teilbereiche P auf der leitenden Tinte I und dem Teilbereich P aufgestapelt wird.
  • Nachdem Schritt S440 durchgeführt wurde, wird Schritt S450 angeschlossen, bei dem die Kavität C für die Gate-Elektrode gebildet wird, indem ein Laserstrahl auf die Teilbereiche P gerichtet wird und wobei Teilbereiche P und auf Teilbereichen P angeordnete Isolierungsschicht 170 entfernt werden. Aufgrund der Laser-Bestrahlung wird zuerst der Teilbereich P entfernt, da der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers des Teilbereichs P niedriger ist als der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der hydrophoben Isolierungsschicht 170, und ein Teil der auf dem Teilbereich P angeordneten hydrophoben Isolierungsschicht 170 wird zusammen mit dem Teilbereich P entfernt, wodurch die Kavität C entsprechend der obigen Beschreibung gebildet wird. Hierbei ist klar, dass die leitende Tinte I einen höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers als der Teilbereich P aufweisen muss, damit sie nicht zusammen mit dem Teilbereich P entfernt wird.
  • Nachdem Schritt S450 durchgeführt wurde, wird Schritt S460 angeschlossen, bei dem die Befüllung der Kavität C mit Halbleiter-Material M, dielektrischem Material U und als Gate-Elektrode G verwendeter leitender Tinte I durchgeführt wird und somit ein TFT hergestellt wird.
  • Momentan weisen die Source-Elektrode S und die Drain-Elektrode D, die durch die Kavität C geteilt werden, hydrophobe Eigenschaften auf, so dass das Halbleiter-Material M, das dielektrische Material U und die als Gate-Elektrode G verwendete leitende Tinte I in die Kavität C eingefüllt werden, wobei sie sich selbständig ausrichten. Wenn die Source-Elektrode S und die Drain-Elektrode D hydrophobe Eigenschaften aufweisen, fließt die als Gate-Elektrode G verwendete leitende Tinte I nicht zur der Source-Elektrode S und der Drain-Elektrode D, sondern zu der Kavität C.
  • Um der Source-Elektrode S und der Drain-Elektrode D die hydrophoben Eigenschaften zu geben, kann die leitende Tinte mit hydrophoben Zusätzen versetzt werden oder die Oberflächen der Source-Elektrode S und der Drain-Elektrode D werden einem CF4 Plasmaprozess unterworfen etc. Wenn die Source-Elektrode S und die Drain-Elektrode D mit hydrophoben Eigenschaften versehen werden, wird die hydrophobe Zwischenschicht 170 nicht zwingend benötigt.
  • Aufgrund der Unterschiede in der Oberflächenenergie sind der Halbleiter, das Dielektrikum und die als Gate-Elektrode G verwendete leitende Tinte präzise in der Kavität C aufgestapelt, wodurch im Vergleich zu herkömmlichen Fällen parasitäre Kapazitäten vermieden werden.
  • Die leitende Tinte I kann ein, zwei oder mehr funktionelle Materialien aufweisen, die ausgewählt werden aus einer Gruppe bestehend aus leitenden organischen Materialien beispielsweise Poly(3,4-Ethendioxylthiophen) (PEDOT) -poly(4-styrensulfonat) (PSS); Nanopartikel von leitendem anorganischem Material beispielsweise Kupfer, Aluminium etc., eine Vorstufe eines leitenden Materials beispielsweise eine metallorganische Verbindung; organische/anorganische fluoreszente oder phosphoreszente Materialien, wie sie in einem elektrolumineszierenden Gerät eingesetzt werden; ein Isolator oder ein Dielektrikum; organische/anorganische Halbleiter-Materialien oder deren Vorstufen. Weiterhin kann die leitende Tinte I organisches Silber beinhalten
  • Ausführungsform 5
  • Wie in 6a bis 6g dargestellt, beinhaltet die Methode S500 zur Herstellung eines Dünnschichttransistors (TFT) gemäß dieser Ausführungsform einen Schritt S510, bei dem ein Halbleiter-Material M auf ein Substrat T aufgestapelt wird; einen Schritt S520, bei dem eine untere Schicht 110 auf das Substrat T und das Halbleiter-Material M aufgestapelt wird; einen Schritt S530, bei dem eine Vielzahl von räumlich voneinander getrennten Teilbereichen P durch Strukturierung der unteren Schicht 110 hergestellt wird, wobei mindestens ein Teilbereich P auf dem Halbleiter-Material M bereit gestellt wird; einen Schritt S540, bei dem leitende Tinte I zur Verwendung als eine Source-Elektrode S und als eine Drain-Elektrode D des TFT zwischen die Teilbereiche P auf dem Halbleiter-Material M und dem benachbarten Teilbereich P eingefüllt wird; einen Schritt S550, bei dem auf den Teilbereich P und die leitende Tinte eine hydrophobe Isolierungsschicht 170 aufgebracht wird, die einen höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers als der Teilbereich P aufweist; einen Schritt S560, bei dem zur Bildung einer Kavität C für eine Gate-Elektrode G das Halbleiter-Material M freigelegt wird, indem ein Laser auf den auf dem Halbleiter-Material M aufgestapelten Teilbereich P gerichtet wird und indem der auf der Halbleiter-Schicht M aufgestapelte Teilbereich P und die hydrophobe Isolierungsschicht 170 entfernt wird, die auf dem über der Halbleiter-Schicht M angeordneten Teilbereich P aufgestapelt ist; und einen Schritt S570, in dem das durch die Kavität C freigelegte Halbleiter-Material M mit einem dielektrischen Material U und der als Gate-Elektrode G verwendeten leitenden Tinte I befüllt wird.
  • In 6a wird das Aufstapeln des Halbleiter-Materials M auf dem Substrat T dargestellt. Anschließend wird Schritt S520 durchgeführt, bei dem die untere Schicht 110 auf das Substrat T und das Halbleiter-Material M aufgestapelt wird. Anschließend wird Schritt S530 durchgeführt, bei dem eine Vielzahl von räumlich voneinander getrennten Teilbereichen P durch Strukturierung der unteren Schicht 110 hergestellt wird, wobei mindestens ein Teilbereich P auf dem Halbleiter-Material M bereit gestellt wird. Diese Ausführungsform entspricht der vorbeschriebenen Ausführungsform 4, aber unterscheidet sich insofern, als dass mindestens ein Teilbereich P auf dem Halbleiter-Material M gebildet wird.
  • Nachdem Schritt S530 wie in den 6d und 6e dargestellt durchgeführt wurde, wird der Schritt S540 ausgeführt, bei dem leitende Tinte I zur Verwendung als eine Source-Elektrode S und als eine Drain-Elektrode D des TFT zwischen die Teilbereiche P auf dem Halbleiter-Material M und dem benachbarten Teilbereich P eingefüllt wird; und dann wird Schritt S550 durchgeführt, indem eine hydrophobe Isolierungsschicht 170 auf den Teilbereich P und die leitende Tinte aufgebracht wird, wobei die hydrophobe Isolierungsschicht 170 einen höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers als der Teilbereich P aufweist; die Schritte entsprechen denen der Ausführungsform 4.
  • Nachdem der in 6f dargestellte Schritt S550 durchgeführt wurde, wird Schritt S560 angeschlossen, indem zur Bildung einer Kavität C für eine Gate-Elektrode G das Halbleiter-Material M einem Laser ausgesetzt wird, indem der Laser auf den auf das Halbleiter-Material M aufgestapelten Teilbereich P gerichtet wird und selektiv der auf der Halbleiter-Schicht M aufgestapelte Teilbereich P und die auf dem Teilbereich P auf der Halbleiter-Schicht M aufgestapelte hydrophobe Isolierungsschicht 170 entfernt wird. Natürlich muss das Halbleiter-Material M einen höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers als der Teilbereich P aufweisen, damit es nicht durch den Laser entfernt wird.
  • Nachdem wie in 6g dargestellt der Schritt S560 durchgeführt wurde, wird der Schritt S570 ausgeführt, indem dielektrisches Material U und als Gate-Elektrode G verwendete leitende Tinte I auf das durch die Kavität C freigelegte Halbleiter-Material M aufgestapelt wird, entsprechend der vorbeschriebenen Ausführungsform 4.
  • In der Zwischenzeit wird der TFT präzise mittels Selbst-Ausrichtung hergestellt, indem die Source-Elektrode S und die Drain-Elektrode D entsprechend der oben beschriebenen Ausführungsform mit hydrophoben Eigenschaften versehen werden, dementsprechend wird auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet.
  • Ausführungsform 6
  • Wie in 7a bis 7g dargestellt, beinhaltet die Methode S600 zur Herstellung eines Dünnschichttransistors (TFT) gemäß dieser Ausführungsform einen Schritt S610, bei dem ein Halbleiter-Material M auf ein Substrat T aufgestapelt wird und indem ein dielektrisches Material U auf das Halbleiter-Material M aufgestapelt wird; einen Schritt S620, bei dem eine untere Schicht 110 auf das Substrat T und das dielektrische Material U aufgestapelt wird; einen Schritt S630, bei dem eine Vielzahl von räumlich voneinander getrennten Teilbereichen P durch Strukturierung der unteren Schicht 110 hergestellt wird, wobei mindestens ein Teilbereich P auf dem dielektrischen Material U bereit gestellt wird; einen Schritt S640, bei dem leitende Tinte I zur Verwendung als eine Source-Elektrode S und als eine Drain-Elektrode D des TFT zwischen den Teilbereich P auf dem dielektrischen Materials U und dem benachbarten Teilbereich P eingefüllt wird; einen Schritt S650, bei dem auf den Teilbereich P und die leitende Tinte eine hydrophobe Isolierungsschicht 170 aufgebracht wird, die einen höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers als der Teilbereich P aufweist; einem Schritt S660, bei dem zur Bildung einer Kavität C für eine Gate-Elektrode G das dielektrische Material U freigelegt wird, indem der Laser auf den auf das dielektrische Material U aufgestapelten Teilbereich P gerichtet wird und Entfernen des auf dem dielektrischen Material U aufgestapelten Teilbereichs P und der auf dem Teilbereich P über der dielektrischen Schicht U aufgestapelten hydrophoben Isolierungsschicht 170; und einen Schritt S670, in dem das durch die Kavität C freigelegte dielektrische Material U mit der als Gate-Elektrode G verwendeten leitenden Tinte I befüllt wird.
  • Diese Ausführungsform entspricht der vorbeschriebenen Ausführungsform 5 mit der Ausnahme, dass zuerst das Halbleiter-Material M und das dielektrische Material U auf dem Substrat T gebildet werden, dementsprechend wird auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet.
  • Wird jedoch die als Gate-Elektrode verwendete leitende Tinte I direkt in die Kavität C gefüllt, kann es direkt elektrisch mit der Source-Elektrode S oder der Drain-Elektrode D verbunden werden. Dementsprechend kann ein zusätzliches dielektrisches Material U1 bereitgestellt werden und es kann eine unterschiedliche Durchlässigkeit von dem vorher aufgestapelten dielektrischen Material U aufweisen.
  • Ausführungsform 7
  • Im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Ausführungsformen beinhaltet die in den 8a bis 8f dargestellte Methode S700 zur Herstellung eines Dünnschichttransistors (TFT) gemäß dieser Ausführungsform bei der zuerst eine Gate-Elektrode G aufgestapelt wird, einen Schritt S710, bei dem eine Gate-Elektrode G auf ein Substrat T aufgestapelt wird; einen Schritt S720, bei dem eine untere Schicht 110 auf die Gate-Elektrode G aufgestapelt wird, einen Schritt S730, bei dem eine obere Schicht 120, die einen höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers als die untere Schicht 110 aufweist, auf das Substrat T und die untere Schicht 110 aufgestapelt wird; einen Schritt S740, bei dem eine Elektrodenschicht 180 zur Verwendung als eine Source-Elektrode S und als eine Drain-Elektrode D auf die obere Schicht 120 aufgestapelt wird; einen Schritt S750, bei dem zur Bildung einer Kavität C für eine Gate-Elektrode G diese einem Laser ausgesetzt wird und Entfernen der unteren Schicht 110, der auf der unteren Schicht 110 aufgestapelten oberen Schicht 120 und der auf der unteren Schicht 110 aufgestapelten Elektrodenschicht 180; und einen Schritt S760, in dem die Kavität C mit einem dielektrischen Material U und einem Halbleiter-Material M befüllt wird.
  • Der Schritt S710 des Aufstapelns der Gate-Elektrode G auf dem Substrat T und der Schritt S720 des Aufstapelns der unteren Schicht 110 auf die Gate-Elektrode G kann mit einer der verschiedenen vorbeschriebenen Methoden erzielt werden.
  • In den 8b bis 8d wird die untere Schicht 110 so dargestellt, als wäre sie gleich dick aufgestapelt wie die Gate-Elektrode G, dies ist allerdings zur Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels übertrieben dargestellt. Alternativ kann die untere Schicht 110 so aufgestapelt werden, das sie die linken und die rechten Seiten der Gate-Elektrode G sowie die obere Seite der Gate-Elektrode G bedeckt.
  • Nach dem Aufstapeln der unteren Schicht 110 kann ein Trimm-Prozess vorgesehen sein, bei dem die Form der unteren Schicht 110 und der Gate-Elektrode G zurechtgeschnitten wird, indem die untere Schicht 110 und die Gate-Elektrode G dem Laser ausgesetzt werden.
  • Wie in 8e dargestellt ist, weist die durch die Kavität C zweigeteilte Elektrodenschicht 180 hydrophobe Eigenschaften auf, so dass das in die Kavität C gefüllte dielektrische Material U und das Halbleiter-Material M nicht zur Elektrodenschicht 180 hin fließen sondern sich selbst ausrichten und die Kavität C ausfüllen, so dass der TFT leichter und mit größerer Präzision hergestellt werden kann.
  • Um das Selbst-Ausrichten noch weiter zu verstärken, kann eine Flüssigkeit abstoßende Schicht (nicht dargestellt) mit den hydrophoben Eigenschaften auf die Elektrodenschicht 180 aufgestapelt werden. Weiterhin kann eine Passivierungsschicht (nicht dargestellt) auf die nicht benetzende Schicht aufgebracht werden, wodurch der TFT geschützt wird.
  • Mittels dieser Methode gibt es keine Überlappung zwischen der Gate-Elektrode G und den Source-/Drainelektroden S und D, so dass parasitäre Kapazitäten verhindert werden.
  • Die anderen entsprechen den obigen Beschreibungen und auf eine wiederholte Beschreibung wird verzichtet.
  • Ausführungsform 8
  • Wie in 9a bis 9f dargestellt, beinhaltet die Methode S800 zur Herstellung eines Dünnschichttransistors (TFT) gemäß dieser Ausführungsform einen Schritt S810, bei dem eine Gate-Elektrode G auf ein Substrat T aufgestapelt wird und indem ein dielektrisches Material U auf die Gate-Elektrode G aufgestapelt wird; einen Schritt S820, bei dem eine untere Schicht 110 auf das dielektrische Material U aufgestapelt wird; einen Schritt S830, bei dem das Substrat T und die untere Schicht 110 mit einer oberen Schicht 120 überschichtet wird, wobei die obere Schicht 120 einen höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist als die untere Schicht 110; einen Schritt S840, bei dem eine Elektrodenschicht 180 zur Verwendung als eine Source-Elektrode S und als eine Drain-Elektrode D auf die obere Schicht 120 aufgestapelt wird; einen Schritt S850, bei dem zur Bildung einer Kavität C für eine Gate-Elektrode G diese einem Laser ausgesetzt wird und Entfernen der unteren Schicht 110, der auf der unteren Schicht 110 aufgestapelten oberen Schicht 120 und der auf der unteren Schicht 110 aufgestapelten Elektrodenschicht 180; und einen Schritt S860, in dem die Kavität C mit einem Halbleiter-Material M befüllt wird.
  • Diese Ausführungsform entspricht der vorbeschriebenen Ausführungsform 7 mit der Ausnahme, dass zuerst die Gate-Elektrode G und das dielektrische Material U auf dem Substrat T aufgestapelt werden, dementsprechend wird auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet.
  • Wird der TFT wie oben beschrieben nach der vorliegenden Erfindung hergestellt, kann die Kavität C präzise und leicht durch Selbst-Ausrichtung befüllt werden.
  • Ausführungsform 9
  • Die vorliegende Erfindung verwendet eine Vielzahl von Schichten, die unterschiedliche Schwellenwerte des Lichtflusses des Lasers aufweisen, um feine Strukturen nach dem Prinzip herzustellen, das Schichten mit einem niedrigeren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers zuerst entfernt werden und dann einen Dünnschichttransistor (TFT) in derselben Weise herzustellen. Es konnte experimentell festgestellt werden, dass die Vielzahl der Schichten miteinander verbunden sind und in dem Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers abnahmen, dies wird unter Bezugnahme auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele und die 2 bis 2d dargestellt.
  • Entsprechend der in 2 dargestellten Methode zur feinen Strukturierung wird in dieser Ausführungsform Panipol X (Panipol INC, Finnland) als untere Schicht 110 verwendet und als obere Schicht 120 wurde eine Schicht aus organischem Silber verwendet. Panipol X ist ein leitendes Polymer, das durch Alkali oder ähnlichem verändert und nicht dotiert wird, so dass es keine Leitfähigkeit aufweist, insofern kann Panipol X nur als die untere Schicht 110 verwendet werden.
  • Aufgrund des Kontakts zwischen der unteren Schicht 110 und der oberen Schicht 120 sinkt der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers. Eine Stelle, an der die untere Schicht 110 und die obere Schicht 120 aneinander haften, weist einen geringeren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers auf als jeweils der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der unteren Schicht 110 und der oberen Schicht 120 allein, so dass die Stelle, an der die untere Schicht 110 und die obere Schicht 120 miteinander in Kontakt sind, zuerst entfernt werden kann.
  • Dementsprechend wird nur eine Region, die als Gate Kavität C verwendet wird, wie oben beschrieben strukturiert.
  • Eine Schicht mit einem niedrigen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers kann, wie oben beschrieben, selektiv entfernt werden, wodurch in einer fein strukturierten Region eine Fläche zur Befüllung mit Tinte gesichert wird und die Selbst-Ausrichtung der eingefüllten Tinte versucht werden kann.
  • Weiterhin werden Halbleiter-und dielektrisches Material in den Bereich des Gates zwischen Source-und Drain-Elektrode durch Selbst-Ausrichtung der Tinte eingefüllt, wodurch einfach und effizient ein Dünnschichttransistor (TFT) hergestellt wird, so dass die Herstellungskosten reduziert werden.
  • Obwohl nur wenige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, wird der Fachmann erkennen, dass die Ausführungsformen verändert werden können, ohne von den Prinzipien und dem Wesen der Erfindung abzuweichen, deren Umfang durch die angehängten Ansprüche und ihre Äquivalente beschrieben wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - KR 2008-0126005 [0001]

Claims (16)

  1. Verfahren zur Herstellung feiner Strukturen durch Ausnutzung der Unterschiede des Materials im Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Aufstapeln einer unteren Schicht auf ein Substrat; Aufstapeln einer oberen Schicht auf die untere Schicht und das Substrat, wobei die obere Schicht einen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist, der höher ist als der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der unteren Schicht; und Bildung einer Kavität durch Bestrahlen der unteren Schicht mit einem Laser und Entfernen der unteren Schicht sowie der auf der unteren Schicht angeordneten oberen Schicht.
  2. Verfahren zur Herstellung feiner Strukturen durch Ausnutzung der Unterschiede des Materials im Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Aufstapeln einer unteren Schicht auf ein Substrat; Herstellung einer Vielzahl von voneinander getrennten Teilbereichen durch Strukturierung der unteren Schicht; Aufstapeln einer oberen Schicht auf den Teilbereich und das Substrat, wobei die obere Schicht einen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist, der höher ist als der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der unteren Schicht; und Bildung einer Kavität durch Bestrahlen des Teilbereichs mit einem Laser und Entfernen des Teilbereichs sowie der auf dem Teilbereich angeordneten oberen Schicht.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei weiterhin die Kavität mit Tinte befüllt wird, wobei die obere Schicht hydrophobe Eigenschaften aufweist und ein Teil des an die Kavität angrenzenden Substrats hydrophile Eigenschaften aufweist, so dass sich die in die Kavität eingefüllte Tinte selbst ausrichtet.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die obere Schicht die hydrophoben Eigenschaften aufweist, indem der oberen Schicht hydrophobes Material zugesetzt wird, eine hydrophobe Beschichtungsschicht aufgebracht wird, ein Plasma-Prozess durchgeführt wird oder der obere Schicht hydrophobes Material zugesetzt wird.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei zusätzlich eine Passivierungsschicht auf die obere Schicht und die Kavität aufgebracht wird.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Laser auf die obere Seite des Substrates gerichtet wird oder wobei der Laser auf die untere Seite des Substrates gerichtet wird, wenn das Substrat transparent ist.
  7. Verfahren zur Herstellung feiner Strukturen durch Ausnutzung der Unterschiede des Materials im Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Aufstapeln einer unteren Schicht auf ein Substrat; Aufstapeln einer ersten Zwischenschicht auf eine untere Schicht, wobei die Zwischenschicht einen niedrigeren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist als die untere Schicht und Aufstapeln einer zweiten Zwischenschicht auf die obere und die seitlichen Seiten der ersten Zwischenschicht, wobei die zweite Zwischenschicht einen höheren Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist als die erste Zwischenschicht; Aufstapeln einer oberen Schicht auf die erste und zweite Zwischenschicht, wobei die obere Schicht einen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist, der höher ist als der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der ersten Zwischenschicht; und Bildung einer Kavität durch Bestrahlen der ersten Zwischenschicht mit einem Laser und Entfernen der ersten Zwischenschicht und der auf der ersten Zwischenschicht aufgestapelten oberen Schicht.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors (TFT) durch Ausnutzung der Unterschiede des Materials im Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Aufstapeln einer unteren Schicht auf ein Substrat; Herstellung einer Vielzahl von voneinander getrennten Teilbereichen durch Strukturierung der unteren Schicht; Einfüllen leitender Tinte zur Verwendung als eine Source-Elektrode und als eine Drain-Elektrode des TFT zwischen die Teilbereiche; Aufstapeln einer hydophoben Isolierungsschicht auf die leitende Tinte und den Teilbereich, wobei die hydophobe Isolierungsschicht einen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist, der höher ist als der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers des Teilbereichs; Bildung einer Kavität für eine Gate-Elektrode durch Bestrahlen der Teilbereiche mit einem Laser und Entfernen der Teilbereiche sowie der auf den Teilbereichen angeordneten hydophoben Isolierungsschicht; und Befüllen der Kavität mit Halbleiter-Material, dielektrischem Material und als Gate-Elektrode verwendeter leitender Tinte.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors (TFT) durch Ausnutzung der Unterschiede des Materials im Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Aufstapeln eines Halbleiter-Materials auf ein Substrat; Aufstapeln einer unteren Schicht auf das Substrat und das Halbleiter-Material; Herstellung einer Vielzahl von voneinander getrennten Teilbereichen durch Strukturierung der unteren Schicht, wobei mindestens ein Teilbereich auf dem Halbleiter-Material bereit gestellt wird; Einfüllen leitender Tinte zur Verwendung als eine Source-Elektrode und als eine Drain-Elektrode des TFT zwischen den auf dem Halbleiter-Material angeordneten Teilbereich und dem benachbarten Teilbereich; Aufstapeln einer hydrophoben Isolierungsschicht auf der leitenden Tinte und dem Teilbereich, wobei die hydrophobe Isolierungsschicht einen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist, der höher ist als der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers des Teilbereichs; Bildung einer Kavität für eine Gate-Elektrode durch Freisetzen des Halbleiter-Materials durch Bestrahlen der auf dem Halbleiter-Material angeordneten Teilbereiche mit einem Laser und Entfernen des auf dem Halbleiter-Material angeordneten Teilbereichs sowie Entfernen der hydrophoben Isolierungsschicht, die auf den über dem Halbleiter-Material angeordneten Teilbereichen aufgestapelt ist; und Befüllen des durch die Kavität freigesetzten Halbleiter-Materials mit dielektrischem Material und als Gate-Elektrode verwendeter leitender Tinte.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors (TFT) durch Ausnutzung der Unterschiede des Materials im Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Aufstapeln eines Halbleiter-Materials auf ein Substrat und Aufstapeln eines dielektrischen Materials auf dem Halbleiter-Material; Aufstapeln einer unteren Schicht auf das Substrat und das dielektrische Material; Herstellung einer Vielzahl von voneinander getrennten Teilbereichen durch Strukturierung der unteren Schicht; wobei mindestens ein Teilbereich auf dem dielektrischen Material bereit gestellt wird; Einfüllen leitender Tinte zur Verwendung als eine Source-Elektrode und als eine Drain-Elektrode des TFT zwischen den auf dem dielektrischen Material angeordneten Teilbereich und dem benachbarten Teilbereich; Aufstapeln einer hydrophoben Isolierungsschicht auf die elektrisch leitende Tinte und den Teilbereich, wobei die hydrophobe Isolierungsschicht einen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist, der höher ist als der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers des Teilbereichs; Bildung einer Kavität für eine Gate-Elektrode durch Freisetzen des dielektrischen Materials durch Bestrahlen der auf dem dielektrischen Material angeordneten Teilbereiche mit einem Laser und Entfernen des auf dem dielektrischen Material angeordneten Teilbereichs sowie der auf den über dem dielektrischen Material angeordneten Teilbereichen aufgestapelten hydrophoben Isolierungsschicht; und Befüllen des durch die Kavität freigesetzten dielektrischen Materials mit als Gate-Elektrode verwendeter leitender Tinte.
  11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die durch die Kavität zweigeteilte Source-Elektrode und die Drain-Elektrode hydrophobe Eigenschaften aufweisen, so dass das Halbleiter-Material, das dielektrische Material und die als Gate-Elektrode verwendete leitende Tinte in die Kavität gefüllt werden und sich selbst ausrichten.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors (TFT) durch Ausnutzung der Unterschiede des Materials im Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Aufstapeln einer Gate-Elektrode auf ein Substrat; Aufstapeln einer unteren Schicht auf die Gate-Elektrode; Aufstapeln einer oberen Schicht auf das Substrat und die untere Schicht, wobei die obere Schicht einen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist, der höher ist als der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der unteren Schicht; Aufstapeln einer als eine Source-Elektrode und als eine Drain-Elektrode verwendeten Elektrodenschicht auf die obere Schicht; Bildung einer Kavität für eine Gate-Elektrode durch Bestrahlen der Gate-Elektrode mit einem Laser und Entfernen der unteren Schicht, der auf der unteren Schicht aufgestapelten oberen Schicht und der auf der unteren Schicht angeordneten Elektrodenschicht; und Befüllen der Kavität mit einem dielektrischen Material und mit einem Halbleiter-Material.
  13. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschichttransistors (TFT) durch Ausnutzung der Unterschiede des Materials im Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Aufstapeln einer Gate-Elektrode auf ein Substrat und Aufstapeln eines dielektrischen Materials auf der Gate-Elektrode; Aufstapeln einer Gate-Elektrode auf ein Substrat und Aufstapeln von einem dielektrischen Material auf einer Gate-Elektrode; Aufstapeln einer unteren Schicht auf dem dielektrischen Material; Aufstapeln einer oberen Schicht auf das Substrat und die untere Schicht, wobei die obere Schicht einen Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers aufweist, der höher ist als der Schwellenwert des Lichtflusses des Lasers der unteren Schicht; Aufstapeln einer als eine Source-Elektrode und als eine Drain-Elektrode verwendeten Elektrodenschicht auf die obere Schicht; Bildung einer Kavität für eine Gate-Elektrode durch Bestrahlen der Gate-Elektrode mit einem Laser und Entfernen der unteren Schicht, der auf der unteren Schicht aufgestapelten oberen Schicht und der auf der unteren Schicht aufgestapelten Elektrodenschicht; und Befüllen der Kavität mit einem Halbleiter-Material.
  14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die durch die Kavität zweigeteilte Source-Elektrode und die Drain-Elektrode hydrophobe Eigenschaften aufweisen, so dass das dielektrische Material und das Halbleiter-Material als sich selbst ausrichtend in die Kavität gefüllt werden.
  15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei weiterhin eine nicht benetzende Schicht mit hydrophoben Eigenschaften auf die Elektrodenschicht aufgestapelt wird.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei weiterhin eine Passivierungsschicht auf die nicht benetzende Schicht aufgebracht wird.
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