3.7.2 OTFT制造工艺

OTFT的有机半导体层可以通过热蒸镀或各种溶液法涂布工艺进行加工，电极除可以采用传统的真空镀膜工艺，也可以采用喷墨印刷等方法。然而，面向显示应用，OTFT 背板的制造工艺需要兼容现有的 TFT 产线工艺。早期，Sony 等公司采用热蒸镀成膜的方法制备有机半导体层，并展示了可卷曲的柔性AMOLED样机。然而，采用真空热蒸镀的成膜方式，在大面积制造的情况下，无法充分体现OTFT的差异化优势。因此，基于溶液法涂布工艺（如窄缝涂布）形成有机半导体层和聚合物介电层，采用磁控溅射沉积金属电极薄膜，充分利用光刻和干刻工艺形成图案，成为产业界比较认可的 OTFT 背板的制造方法。在制造过程中，如何避免刻蚀、金属镀膜等工艺对有机半导体层和介电层的损害，以及多层溶液法堆叠的上下层溶剂正交的问题是一个重要的挑战。为此，需要建立包括衬底缓冲层、有机半导体层、聚合物介电层及钝化层的材料组合，满足OTFT背板阵列集成的需求。OTFT背板常用的结构示意图如图3-17所示，分别是底栅底接触结构和顶栅底接触结构。

另一个挑战是有机半导体与现有产线常用金属电极材料兼容性的问题。由于有机半导体的抗溶剂性差，为实现大面积高密度的OTFT集成，需要采用顶栅底接触的器件结构。目前常采用的源/漏极材料为金或银，并且通过表面的自组装单分子层修饰，以形成合适的表面能和功函数的匹配。但现有产线中的常用金属电极材料（如Mo、Ti等）在功函数方面难以与P型半导体材料实现较好的匹配，而且难以通过同样的表面修饰方法形成理想的电极表面特性，所以OTFT兼容现有产线制造工艺存在挑战。为了解决这一问题，采用高功函数的电极（如 ITO、TiN 等），发展合适的电极表面修饰方法，是目前重点关注的解决方案。

图3-17 OTFT背板常用的结构示意图（OSC代表有机半导体）