KR100659126B1 - Method of manufacturing organic thin film transistor - Google Patents

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박용우
이상민
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

A method for manufacturing an organic thin film transistor is provided to form a patterned organic semiconductor by fabricating an organic semiconductor layer and then forming a gate dielectric and a gate electrode thereon. Source and drain electrodes(123) are formed on a substrate(100). A photoresist(102) is coated to cover the source and the drain electrodes. The photoresist is exposed and developed through the substrate by using a photomask to remove the corresponding portion between the source and the drain electrodes of the photoresist. An organic semiconductor layer(127) is formed to be contacted to the source and the drain electrodes. A gate dielectric(125) is formed on the organic semiconductor layer. A gate electrode(121) is formed on the gate dielectric.

Description

유기 박막 트랜지스터의 제조방법{Method of manufacturing organic thin film transistor}Method of manufacturing organic thin film transistor

도 1 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 제조방법을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.1 to 4 are cross-sectional views schematically illustrating a method of manufacturing an organic thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 도 4에 도시된 유기 박막 트랜지스터의 변형예를 개략적으로 도시하는 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a modified example of the organic thin film transistor illustrated in FIG. 4.

도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 제조방법을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.6 and 7 are cross-sectional views schematically illustrating a method of manufacturing an organic thin film transistor according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 제조방법을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.8 to 10 are cross-sectional views schematically illustrating a method of manufacturing an organic thin film transistor according to another exemplary embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 기판 102: 포토리지스트100: substrate 102: photoresist

123: 소스 전극 및 드레인 전극 200: 마스크 123: source electrode and drain electrode 200: mask

201: 마스크 기판 202: 차폐물201: mask substrate 202: shield

본 발명은 유기 박막 트랜지스터의 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 유기 반도체층의 패터닝이 용이한 유기 박막 트랜지스터의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an organic thin film transistor, and more particularly, to a method for manufacturing an organic thin film transistor in which an organic semiconductor layer is easily patterned.

액정 디스플레이 장치나 유기 발광 디스플레이 장치 등 평판 디스플레이 장치에 사용되는 박막 트랜지스터(thin film transistor)는 각 픽셀의 동작을 제어하는 스위칭 소자 또는 픽셀을 구동시키는 구동 소자 등으로 사용된다.A thin film transistor used in a flat panel display device such as a liquid crystal display device or an organic light emitting display device is used as a switching element for controlling the operation of each pixel or a driving element for driving a pixel.

이러한 박막 트랜지스터는 서로 이격된 소스 전극 및 드레인 전극과, 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 형성된 채널 영역을 갖는 반도체층을 구비하며, 이 소스 전극, 드레인 전극 및 반도체층과 절연되는 게이트 전극을 구비한다.The thin film transistor includes a semiconductor layer having a source electrode and a drain electrode spaced apart from each other, a channel region formed between the source electrode and the drain electrode, and a gate electrode insulated from the source electrode, the drain electrode, and the semiconductor layer.

이와 같은 구조의 박막 트랜지스터들이 어레이 형태로 구현될 경우 각 박막 트랜지스터는 독립된 스위칭 소자 등으로 작동하게 된다. 이때, 인접한 박막 트랜지스터들간의 크로스 토크를 방지하기 위해 반도체층이 패터닝되도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 종래의 실리콘 박막 트랜지스터 등의 경우에는 포토 리소그래피법 등을 이용하여 실리콘으로 형성된 반도체층을 패터닝하고 있다.When the thin film transistors having such a structure are implemented in an array form, each thin film transistor operates as an independent switching element. At this time, it is preferable to allow the semiconductor layer to be patterned to prevent cross talk between adjacent thin film transistors. Therefore, in the case of a conventional silicon thin film transistor or the like, a semiconductor layer formed of silicon is patterned by using a photolithography method or the like.

한편, 최근 플렉서블 디스플레이 장치에 대한 연구가 활발해짐에 따라 종래의 글래스재 기판이 아닌 플라스틱재 기판을 이용하려는 시도가 계속되고 있다. 이 경우, 상기 플라스틱재 기판은 고온공정을 거칠 수 없다는 문제점이 있기에, 종래의 실리콘 박막 트랜지스터를 이용하기 어렵다는 문제점이 있었다. On the other hand, with the recent active research on the flexible display device, attempts to use a plastic substrate instead of a conventional glass substrate continue. In this case, since the plastic substrate cannot be subjected to a high temperature process, it is difficult to use a conventional silicon thin film transistor.

따라서, 저온에서 박막 트랜지스터를 플라스틱재 기판에 형성하기 위한 방법들이 제안되고 있다. 특히, 저온 공정이 가능한 유기 박막 트랜지스터, 즉 유기물 로 반도체층이 형성된 박막 트랜지스터에 대한 연구가 활발해지고 있다. 그러나 이러한 유기 박막 트랜지스터의 경우에는 종래의 포토 리소그래피법을 이용하여 유기 반도체층을 패터닝할 수 없다는 문제점이 있었다. 즉, 종래의 습식 또는 건식 에칭 공정이 혼입된 방법을 사용하게 되면, 유기 반도체층이 손상되어 사용할 수 없게 된다는 문제점이 있었다.Therefore, methods for forming a thin film transistor on a plastic substrate at low temperatures have been proposed. In particular, research on organic thin film transistors capable of low temperature processes, that is, thin film transistors in which semiconductor layers are formed of organic materials, has been actively conducted. However, such an organic thin film transistor has a problem in that the organic semiconductor layer cannot be patterned by using a conventional photolithography method. That is, when the conventional wet or dry etching process is used, there is a problem that the organic semiconductor layer is damaged and cannot be used.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 유기 반도체층의 패터닝이 용이한 유기 박막 트랜지스터의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve various problems including the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an organic thin film transistor in which the organic semiconductor layer is easily patterned.

상기와 같은 목적 및 그 밖의 여러 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (i) 기판 상에 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계와, (ii) 상기 소스 전극 및 드레인 전극을 덮도록 포토리지스트를 도포하는 단계와, (iii) 상기 기판을 통하여 상기 포토리지스트를 노광 및 현상하여, 상기 포토리지스트의 상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 대응하는 부분을 제거하는 단계와, (iv) 상기 소스 전극 및 드레인 전극에 각각 접하도록 유기 반도체층을 형성하는 단계와, (v) 상기 유기 반도체층 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계와, (vi) 상기 게이트 절연막 상에 게이트 전극을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object and various other objects, the present invention provides a method for forming a source electrode and a drain electrode on a substrate, and (ii) forming a photoresist to cover the source electrode and the drain electrode. Applying and (iii) exposing and developing the photoresist through the substrate to remove a corresponding portion of the photoresist between the source and drain electrodes, and (iv) the source electrode. And forming an organic semiconductor layer in contact with the drain electrode, (v) forming a gate insulating film on the organic semiconductor layer, and (vi) forming a gate electrode on the gate insulating film. It provides a method for manufacturing an organic thin film transistor, characterized in that.

이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 포토리지스트는 네가티브 포토 리지스트이며, 상기 노광은 상기 포토리지스트의 상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 대응하는 부분을 제외한 부분에 이루어지는 것으로 할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the photoresist may be a negative photoresist, and the exposure may be performed at a portion other than a portion corresponding to the source electrode and the drain electrode of the photoresist.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 포토리지스트는 파지티브 포토리지스트이며, 상기 노광은 상기 포토리지스트의 상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 대응하는 부분에 이루어지는 것으로 할 수 있다.According to still another feature of the present invention, the photoresist may be a positive photoresist, and the exposure may be performed at a portion corresponding to the source electrode and the drain electrode of the photoresist.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 소스 전극 및 드레인 전극은 투명한 물질로 형성되는 것으로 할 수 있다.According to another feature of the invention, the source electrode and the drain electrode may be formed of a transparent material.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 노광은 포토마스크를 이용하여 이루어지는 것으로 할 수 있다.According to still another feature of the present invention, the exposure may be performed using a photomask.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 제조방법을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.1 to 4 are cross-sectional views schematically illustrating a method of manufacturing an organic thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 기판(100) 상에 소스 전극 및 드레인 전극(123)을 형성하고, 이 소스 전극 및 드레인 전극(123)을 덮도록 포토리지스트(102)를 도포한다.First, as shown in FIG. 1, a source electrode and a drain electrode 123 are formed on the substrate 100, and a photoresist 102 is coated to cover the source electrode and the drain electrode 123.

여기서 기판(100)은 다양한 재료로 이루어진 기판일 수 있는데, 예컨대 글라스재 기판일 수 있다. 물론 전술한 바와 같이 플렉서블 특성을 위해 플라스틱재일 수도 있으며, 더 나아가 금속재로 형성된 기판일 수도 있음은 물론이다.The substrate 100 may be a substrate made of various materials, for example, a glass substrate. Of course, as described above, the flexible material may be a plastic material, and furthermore, the substrate may be formed of a metal material.

소스 전극 및 드레인 전극(123)은 다양한 도전성 물질로 형성될 수 있는데, 예컨대 PEDOT(polyethylene dioxythiophene) 또는 PANI(polyaniline)과 같은 도전성 폴리머로 형성될 수도 있고, 이 외에 통상적인 Al, Fe, Mo, W 또는 이들의 화합물로 형성될 수도 있다. 또한, 후에 유기 반도체층과의 오믹 컨택을 고려하여 Au 등과 같은 귀금속으로 소스 전극 및 드레인 전극(123)을 형성할 수도 있다. 물론 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3와 같은 투명 전극 형성용 물질로 형성될 수도 있다. 이러한 전극들은 도전층을 형성한 후 이를 패터닝하여 형성될 수도 있고, 잉크젯 프린팅법, 스탬핑법 또는 마스크를 이용한 증착법 등을 이용하여 패터닝된 형상으로 형성될 수도 있다.The source electrode and the drain electrode 123 may be formed of various conductive materials. For example, the source electrode and the drain electrode 123 may be formed of a conductive polymer such as polyethylene dioxythiophene (PEDOT) or polyaniline (PANI), and other conventional Al, Fe, Mo, W Or a compound thereof. In addition, the source electrode and the drain electrode 123 may be formed of a noble metal such as Au in consideration of ohmic contact with the organic semiconductor layer. Of course, it may be formed of a material for forming a transparent electrode such as ITO, IZO, ZnO or In 2 O 3 . The electrodes may be formed by forming a conductive layer and then patterning the conductive layer, or may be formed in a patterned shape using an inkjet printing method, a stamping method, or a deposition method using a mask.

포토리지스트(102)로는, 본 실시예에 다른 유기 박막 트랜지스터의 제조방법에서는 네거티브 포토리지스트를 이용한다. 포토리지스트에는 네가티브 포토리지스트와 파지티브 포토리지스트가 있는데, 네가티브 포토리지스트는 노광(exposure)된 부분의 결합이 강해져서 노광 후 현상할 시 노광되지 않은 부분이 제거되는 포토리지스트이고, 파지티브 포토리지스트는 노광된 부분의 결합이 끊어져서 노광 후 현상할 시 노광된 부분이 제거되는 포토리지스트이다. 본 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 제조방법에 이용되는 포토리지스트(102)는 네가티브 포토리지스트로서, 예컨대 미국의 마이크로켐(Microchem)社의 SU-8과 같은 제품을 이용할 수 있다.As the photoresist 102, a negative photoresist is used in the method of manufacturing the organic thin film transistor according to this embodiment. Photoresist includes negative photoresist and positive photoresist, negative photoresist is a photoresist in which the unexposured part is removed when developing after exposure because the combination of exposed part is strong. The positive photoresist is a photoresist in which the exposed portions are removed when the exposed portions are disconnected and are developed after exposure. The photoresist 102 used in the method of manufacturing the organic thin film transistor according to the present embodiment may be a negative photoresist, for example, a product such as SU-8 of Microchem, USA.

포토리지스트(102)를 도포한 후, 도 2에 도시된 것과 같이 기판(100)을 통하여 포토리지스트(102)를 노광한다. 이때, 포토 마스크(200)를 이용하여 포토리지스 트(102)의 소정의 부분에만 노광하는데, 포토리지스트(102)가 네거티브 포토리지스트이므로 제거되지 않을 부분에 노광한다. 도 2에서는 소스 전극과 드레인 전극(123) 사이에 대응하는 부분을 제외한 부분에 노광이 이루어지도록 포토 마스크(200)의 마스크 기판(201) 상에 차폐물(202)이 구비되어 있다. 이 차폐물은 Cr 등과 같은 광을 통과시키지 않는 물질이다.After applying the photoresist 102, the photoresist 102 is exposed through the substrate 100 as shown in FIG. 2. At this time, the photomask 200 is exposed only to a predetermined portion of the photoresist 102, but the photoresist 102 is exposed to a portion that will not be removed because it is a negative photoresist. In FIG. 2, a shield 202 is provided on the mask substrate 201 of the photomask 200 so that the exposure is performed at portions except for the portions between the source electrode and the drain electrode 123. This shield is a material that does not pass light such as Cr.

이와 같이 포토리지스트(102)를 노광시킨 후 이를 현상하면, 도 3에 도시된 바와 같이 광이 조사되지 않은 부분이 제거되어 개구(102a)가 형성된다. 이 개구(102a)는 도 2의 포토 마스크(200)의 차폐물(202)에 대응하는 형상으로 형성된다.When the photoresist 102 is exposed in this manner and then developed, the portions not irradiated with light are removed as shown in FIG. 3 to form the openings 102a. The opening 102a is formed in a shape corresponding to the shield 202 of the photomask 200 of FIG. 2.

이때, 소스 전극과 드레인 전극(123)이 광이 통과하지 않는 물질로 형성된다면, 소스 전극과 드레인 전극(123)의 상부의 포토리지스트(102)에도 노광이 이루어지지 않으며, 따라서 소스 전극과 드레인 전극(123)의 가장자리에 대응하는 부분뿐만 아니라 소스 전극과 드레인 전극(123)의 상면에 대응하는 부분의 포토리지스트(102)가 모두 제거되게 된다. 따라서 도 3에 도시된 바와 같은 형상으로 개구(102a)가 형성되도록 할 경우에는 소스 전극과 드레인 전극(123)은 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3와 같은 투명 전극 형성용 물질로 형성되도록 한다.In this case, if the source electrode and the drain electrode 123 are formed of a material through which light does not pass, no exposure is performed to the photoresist 102 on the source electrode and the drain electrode 123, and thus the source electrode and the drain electrode 123. The photoresist 102 of the portion corresponding to the top surface of the source electrode and the drain electrode 123 as well as the portion corresponding to the edge of the electrode 123 is removed. Therefore, when the opening 102a is formed in the shape as shown in FIG. 3, the source electrode and the drain electrode 123 may be formed of a transparent electrode forming material such as ITO, IZO, ZnO, or In 2 O 3 . .

그 후, 도 4에 도시된 바와 같이 포토리지스트(102)의 개구 내에 노출된 소스 전극 및 드레인 전극(123)에 각각 접하도록 유기 반도체층(127)을 형성하고, 유기 반도체층(127) 상에 게이트 절연막(125)을 형성하며, 이 게이트 절연막(125) 상에 게이트 전극(121)을 형성하여 유기 박막 트랜지스터를 완성한다.Thereafter, as shown in FIG. 4, the organic semiconductor layer 127 is formed to contact the source electrode and the drain electrode 123 exposed in the opening of the photoresist 102, and the organic semiconductor layer 127 is formed on the organic semiconductor layer 127. A gate insulating film 125 is formed in the gate electrode, and a gate electrode 121 is formed on the gate insulating film 125 to complete the organic thin film transistor.

유기 반도체층(127)은 소스 전극과 드레인 전극(123)에 각각 접하는데, 이러한 유기 반도체층(127)은 반도체 특성을 갖는 유기물로 이루어진다. 예컨대 유기 반도체층(127)은 펜타센(pentacene), 테트라센(tetracene), 안트라센(anthracene), 나프탈렌(naphthalene), 알파-6-티오펜, 알파-4-티오펜, 페릴렌(perylene) 및 그 유도체, 루브렌(rubrene) 및 그 유도체, 코로넨(coronene) 및 그 유도체, 페릴렌테트라카르복실릭디이미드(perylene tetracarboxylic diimide) 및 그 유도체, 페릴렌테트라카르복실릭디안하이드라이드(perylene tetracarboxylic dianhydride) 및 그 유도체, 폴리티오펜 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌 및 그 유도체, 폴리플로렌 및 그 유도체, 폴리티오펜비닐렌 및 그 유도체, 폴리티오펜-헤테로고리방향족 공중합체 및 그 유도체, 알파-5-티오펜의 올리고티오펜 및 이들의 유도체, 금속을 함유하거나 함유하지 않은 프탈로시아닌 및 이들의 유도체, 파이로멜리틱 디안하이드라이드 및 그 유도체, 파이로멜리틱 디이미드 및 이들의 유도체, 퍼릴렌테트라카르복시산 디안하이드라이드 및 그 유도체, 및 퍼릴렌테트라카르복실릭 디이미드 및 이들의 유도체 중 적어도 어느 하나를 구비하는 물질일 수 있다. The organic semiconductor layer 127 is in contact with the source electrode and the drain electrode 123, respectively. The organic semiconductor layer 127 is formed of an organic material having semiconductor characteristics. For example, the organic semiconductor layer 127 may be formed of pentacene, tetracene, anthracene, naphthalene, alpha-6-thiophene, alpha-4-thiophene, perylene, and the like. Its derivatives, rubrene and its derivatives, coronene and its derivatives, perylene tetracarboxylic diimide and its derivatives, perylene tetracarboxylic hydride dianhydride) and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polyparaphenylenevinylene and derivatives thereof, polyparaphenylene and derivatives thereof, polyfluorene and derivatives thereof, polythiophenevinylene and derivatives thereof, polythiophene Heterocyclic aromatic copolymers and derivatives thereof, oligothiophenes and derivatives thereof of alpha-5-thiophene, phthalocyanine and derivatives thereof with or without metals, pyromellitic dianhydrides and their derivatives Sieve, pyromellitic diimide and derivatives thereof, perylenetetracarboxylic acid dianhydride and derivatives thereof, and perylenetetracarboxylic diimide and derivatives thereof.

이러한 유기 반도체층(127)은 잉크젯 프린팅법, 스탬핑법, 디핑(dipping)법 또는 스핀 코팅법 등의 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 이때, 포토리지스트(102)에 형성된 개구 내에 유기 반도체층(127)이 형성되기에, 인접한 유기 박막 트랜지스터들 사이에서 유기 반도체층(127)이 상호 연결되지 않고 패터닝된 형태로 형성되며, 그 결과 인접한 유기 박막 트랜지스터들 사이에서의 크로스 토크 발생이 방 지된다. 즉, 잉크젯 프린팅법으로 유기 반도체층(127)을 형성할 경우 유기 반도체 물질이 외측으로 넘치는 것이 방지되고, 스핀코팅 또는 디핑법 등을 이용하여 유기 반도체층(127)을 형성할 경우에도 유기 반도체 물질이 포토리지스트(102)의 표면 상에서 그 개구 내로 이동하게 되어 자연스럽게 인접한 유기 박막 트랜지스터들 사이에서 유기 반도체층(127)이 패터닝된 형태로 형성되게 된다.The organic semiconductor layer 127 may be formed by various methods such as inkjet printing, stamping, dipping, or spin coating. At this time, since the organic semiconductor layer 127 is formed in the opening formed in the photoresist 102, the organic semiconductor layer 127 is formed in a patterned form without being interconnected between adjacent organic thin film transistors. Crosstalk generation between adjacent organic thin film transistors is prevented. That is, when the organic semiconductor layer 127 is formed by inkjet printing, the organic semiconductor material is prevented from overflowing to the outside, and even when the organic semiconductor layer 127 is formed by using spin coating or dipping. The organic semiconductor layer 127 is formed in a patterned form between the adjacent organic thin film transistors by naturally moving into the opening on the surface of the photoresist 102.

게이트 절연막(125)으로는 실리콘 옥사이드 또는 실리콘 나이트라이드 등과 같은 무기물뿐만 아니라 파릴렌, 아크릴 기반의 폴리머(PMMA) 또는 에폭시 등과 같은 유기물을 이용할 수도 있다. 이 경우, 게이트 절연막(125) 역시 잉크젯 프린팅법 등으로 형성될 수도 있다.As the gate insulating layer 125, an inorganic material such as silicon oxide or silicon nitride, as well as an organic material such as parylene, acrylic polymer (PMMA), or epoxy may be used. In this case, the gate insulating film 125 may also be formed by an inkjet printing method or the like.

게이트 절연막(125) 상에 구비되는 게이트 전극(121) 역시 다양한 도전성 물질로 형성될 수 있는데, 예컨대 PEDOT(polyethylene dioxythiophene) 또는 PANI(polyaniline)과 같은 도전성 폴리머로 형성될 수도 있고, 이 외에 통상적인 Al, Ag, Au, Fe, Mo, W 또는 이들의 화합물로 형성될 수도 있다. 이러한 전극은 도전층을 형성한 후 이를 패터닝하여 형성될 수도 있고, 잉크젯 프린팅법, 스탬핑법 또는 마스크를 이용한 증착법 등을 이용하여 패터닝된 형상으로 형성될 수도 있다.The gate electrode 121 provided on the gate insulating layer 125 may also be formed of various conductive materials. For example, the gate electrode 121 may be formed of a conductive polymer such as polyethylene dioxythiophene (PEDOT) or polyaniline (PANI). , Ag, Au, Fe, Mo, W or a compound thereof. The electrode may be formed by forming a conductive layer and then patterning the conductive layer, or may be formed in a patterned shape using an inkjet printing method, a stamping method, or a deposition method using a mask.

이와 같이 유기 박막 트랜지스터를 형성함으로써, 유기 반도체층이 패터닝되어 구비되도록 하여, 인접한 유기 박막 트랜지스터들 사이에서의 크로스 토크를 방지할 수 있다.By forming the organic thin film transistor in this manner, the organic semiconductor layer may be patterned and provided to prevent cross talk between adjacent organic thin film transistors.

도 5는 도 4에 도시된 유기 박막 트랜지스터의 변형예를 개략적으로 도시하는 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a modified example of the organic thin film transistor illustrated in FIG. 4.

도 5에 도시된 유기 박막 트랜지스터가 도 4에 도시된 유기 박막 트랜지스터와 상이한 점은, 게이트 전극(121)의 하면 중 적어도 일부가 포토리지스트(102)의 상면(102b)에 접하도록 구비되어 있다는 것이다. 이는 게이트 전극(121)과 게이트 절연막(125) 사이의 접합력이 좋지 않을 경우 그 사이에서 박리현상이 발생하는 것을 방지하기 위함이다. 즉, 게이트 전극(121)의 하면 중 적어도 일부가 게이트 전극(121)과의 접합력이 우수한 포토리지스트(102)의 상면(102b)에 접하도록 함으로써, 게이트 전극(121)과 게이트 절연막(125) 사이의 접합력이 좋지 않을 경우에도 게이트 전극(121)이 박리되는 것을 방지할 수 있다.The organic thin film transistor shown in FIG. 5 differs from the organic thin film transistor shown in FIG. 4 in that at least a part of the lower surface of the gate electrode 121 is provided to be in contact with the upper surface 102b of the photoresist 102. will be. This is to prevent peeling from occurring when the bonding force between the gate electrode 121 and the gate insulating film 125 is not good. That is, at least a part of the lower surface of the gate electrode 121 is in contact with the upper surface 102b of the photoresist 102 having excellent bonding force with the gate electrode 121, whereby the gate electrode 121 and the gate insulating film 125 are formed. Even when the bonding force between them is not good, the gate electrode 121 can be prevented from peeling off.

물론 이와 달리, 게이트 전극(121)이 포토리지스트(102)의 개구 내에 배치되도록 하고, 이 게이트 전극(121)의 단부면이 포토리지스트(102)의 개구의 측면(102c)에 접하도록 하여, 게이트 전극(121)의 단부면과 포토리지스트(102)의 개구 측면(102c) 사이의 우수한 접합력을 이용함으로써, 게이트 전극(121)과 게이트 절연막(125) 사이의 접합력이 좋지 않을 경우에도 게이트 전극(121)이 박리되는 것을 방지할 수도 있다.Alternatively, the gate electrode 121 may be disposed in the opening of the photoresist 102, and the end surface of the gate electrode 121 may be in contact with the side surface 102c of the opening of the photoresist 102. By using the excellent bonding force between the end face of the gate electrode 121 and the opening side surface 102c of the photoresist 102, even when the bonding force between the gate electrode 121 and the gate insulating film 125 is not good, It is also possible to prevent the electrode 121 from peeling off.

도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 제조방법을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.6 and 7 are cross-sectional views schematically illustrating a method of manufacturing an organic thin film transistor according to another exemplary embodiment of the present invention.

전술한 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 제조공정에 있어서, 소스 전극과 드레인 전극(123)의 상호 대향된 부분 및 소스 전극과 드레인 전극(123) 사이의 부분에 대응하는 포토리지스트(102)가 제거되도록 하였으나, 이와 달리 포토마스크(200)의 차폐물(202)의 크기 및 위치를 변형하여 소스 전극과 드레인 전극 (123)의 상면과 소스 전극과 드레인 전극(123) 사이의 부분에 대응하는 모든 부분의 포토리지스트를 노광시키고 현상하여, 도 7에 도시된 바와 같이 유기 반도체층(127)이 소스 전극과 드레인 전극(123)을 덮도록 구비되게 할 수도 있다. 물론, 포토 마스크(200)의 차폐물(202)의 크기 및 위치는 전술한 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 제조공정에서 사용한 도 2에 도시된 것과 동일한 것을 이용하면서, 소스 전극 및 드레인 전극(123)을 불투명한 물질로 형성함으로써 동일한 효과를 얻을 수도 있다.In the manufacturing process of the organic thin film transistor according to the above-described embodiment, the photoresist 102 corresponding to the mutually opposing portions of the source electrode and the drain electrode 123 and the portion between the source electrode and the drain electrode 123 is However, all parts corresponding to the upper surface of the source electrode and the drain electrode 123 and the portion between the source electrode and the drain electrode 123 are modified by changing the size and position of the shield 202 of the photomask 200. The photoresist may be exposed and developed so that the organic semiconductor layer 127 may be provided to cover the source electrode and the drain electrode 123 as shown in FIG. 7. Of course, the size and position of the shield 202 of the photo mask 200 is the same as that shown in Figure 2 used in the manufacturing process of the organic thin film transistor according to the above-described embodiment, the source electrode and the drain electrode 123 The same effect can also be obtained by forming a material into an opaque material.

유기 반도체층(127)의 경우 소스 전극 및 드레인 전극(123)과의 오믹 컨택이 이루어지도록 하는 것이 중요한데, 오믹 컨택이 이루어지도록 하는 방법 중 하나는 유기 반도체층(127)과 소스 전극 및 드레인 전극(123)이 접촉하는 면적을 넓히는 것이다. 따라서 상술한 바와 같이 유기 박막 트랜지스터를 제조함으로써, 유기 반도체층(127)과 소스 전극 및 드레인 전극(123) 사이에서 오믹 컨택이 이루어지도록 할 수 있다.In the case of the organic semiconductor layer 127, it is important to make an ohmic contact with the source electrode and the drain electrode 123. One of methods for making the ohmic contact is the organic semiconductor layer 127 and the source electrode and the drain electrode ( 123) to enlarge the contact area. Accordingly, as described above, the organic thin film transistor may be manufactured to allow ohmic contact between the organic semiconductor layer 127, the source electrode, and the drain electrode 123.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 제조방법을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.8 to 10 are cross-sectional views schematically illustrating a method of manufacturing an organic thin film transistor according to another exemplary embodiment of the present invention.

전술한 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 제조방법의 경우 포토리지스트로서 네가티브 포토리지스트를 이용하였으나, 본 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 제조방법의 경우 포토리지스트로서 파지티브 포토리지스트를 이용한다.In the method of manufacturing the organic thin film transistor according to the above-described embodiment, a negative photoresist is used as the photoresist. In the method of manufacturing the organic thin film transistor according to the present embodiment, a positive photoresist is used as the photoresist. .

즉, 도 8에 도시된 바와 같이 기판(100) 상에 소스 전극 및 드레인 전극(123)을 형성한 후 이를 덮도록 파지티브 포토리지스트(102)를 도포한다. 이때, 소 스 전극 및 드렝니 전극(123)은 광이 통과할 수 있도록 투명한 물질로 형성되도록 한다. 그 후 도 8에 도시된 것과 같은 차폐물(202)이 구비된 포토 마스크(200)를 이용하여, 포토리지스트(102)의 소스 전극 및 드레인 전극(123) 사이에 대응하는 부분에 노광이 이루어지도록 한다. 파지티브 포토리지스트의 경우 노광된 부분의 결합이 끊어져서 노광 후 현상 시 노광된 부분에 제거된다. 따라서 도 9에 도시된 것과 같은 개구(102a)가 형성된다. 그 후 소스 전극과 드레인 전극(123)에 각각 접하도록 유기 반도체층(127)을 형성하고 이 상부에 게이트 절연막(125)과 게이트 전극(121)을 형성함으로써, 인접한 유기 박막 트랜지스터와 구별되도록 유기 반도체층이 패터닝된 유기 박막 트랜지스터를 제조할 수 있다.That is, as shown in FIG. 8, after forming the source electrode and the drain electrode 123 on the substrate 100, the positive photoresist 102 is coated to cover the source electrode and the drain electrode 123. At this time, the source electrode and the drain electrode 123 is formed of a transparent material so that light can pass. Thereafter, using the photomask 200 provided with the shield 202 as shown in FIG. 8, the exposure is performed to a corresponding portion between the source electrode and the drain electrode 123 of the photoresist 102. do. In the case of the positive photoresist, the exposed portions are disconnected and removed in the exposed portions during post-exposure development. Thus, an opening 102a as shown in FIG. 9 is formed. Thereafter, the organic semiconductor layer 127 is formed to contact the source electrode and the drain electrode 123, and the gate insulating layer 125 and the gate electrode 121 are formed on the organic semiconductor layer 127 so as to be distinguished from the adjacent organic thin film transistor. An organic thin film transistor having a patterned layer may be manufactured.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 유기 박막 트랜지스터의 제조방법에 따르면, 인접한 유기 박막 트랜지스터와 구별되도록 패터닝된 유기 반도체층을 구비하는 유기 박막 트랜지스터를 용이하게 제조할 수 있다.According to the manufacturing method of the organic thin film transistor of the present invention made as described above, it is possible to easily manufacture an organic thin film transistor having an organic semiconductor layer patterned to be distinguished from the adjacent organic thin film transistor.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (5)

기판 상에 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계;Forming a source electrode and a drain electrode on the substrate; 상기 소스 전극 및 드레인 전극을 덮도록 포토리지스트를 도포하는 단계;Applying a photoresist to cover the source electrode and the drain electrode; 상기 기판을 통하여 상기 포토리지스트를 노광 및 현상하여, 상기 포토리지스트의 상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 대응하는 부분을 제거하는 단계;Exposing and developing the photoresist through the substrate to remove a corresponding portion of the photoresist between the source electrode and the drain electrode; 상기 소스 전극 및 드레인 전극에 각각 접하도록 유기 반도체층을 형성하는 단계;Forming an organic semiconductor layer in contact with the source electrode and the drain electrode, respectively; 상기 유기 반도체층 상에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 및Forming a gate insulating film on the organic semiconductor layer; And 상기 게이트 절연막 상에 게이트 전극을 형성하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조방법.And forming a gate electrode on the gate insulating film. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 포토리지스트는 네가티브 포토리지스트이며, 상기 노광은 상기 포토리지스트의 상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 대응하는 부분을 제외한 부분에 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조방법.The photoresist is a negative photoresist, and the exposure is made in a portion except for a portion corresponding to the source electrode and the drain electrode of the photoresist. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 포토리지스트는 파지티브 포토리지스트이며, 상기 노광은 상기 포토리지스트의 상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 대응하는 부분에 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조방법.The photoresist is a positive photoresist, and the exposure is made in a portion corresponding to between the source electrode and the drain electrode of the photoresist. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 소스 전극 및 드레인 전극은 투명한 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조방법.The source electrode and the drain electrode is a method of manufacturing an organic thin film transistor, characterized in that formed of a transparent material. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 노광은 포토마스크를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조방법.And the exposure is performed using a photomask.
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