一種金屬氧化物薄膜電晶體的製備方法
2023-11-03 01:00:22 1
專利名稱：一種金屬氧化物薄膜電晶體的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬氧化物薄膜電晶體的製備方法，屬於光電顯示技術領域。
背景技術：
薄膜電晶體(TFT)作為有源陣列顯示器件的核心開關元件在有著廣泛的應用。目前商業平板顯示廣泛應用的TFT是氫化非晶矽TFT (a-S1:H TFT), a-S1:H TFT在低溫下容易大面積沉積，但是由於材料本身的性質，其遷移率較低(〈lcmW)，阻礙了以後高性能平板顯示的發展。多晶矽薄膜晶體(Poly-Si TFT)管雖然遷移率較高，但由於其工藝複雜，低溫工藝難以實現，也限制了 Poly-Si TFT的應用。隨著AM-OLED的不斷發展和柔性顯示技術的需求，需要一種遷移率較高，且能在低溫下製備的有源層半導體材料，氧化物薄膜電晶體作為一種新型電子器件，具有遷移率高、均勻性強、透過率好以及可低溫製作等優異的性能，得到廣泛關注，在平板顯示行業有巨大的應用前景，已成為大尺寸、高解析度AM-OLED(有源矩陣有機發光二極體)顯示和柔性顯示的最佳候選者。金屬氧化物薄膜的傳統的製備方法是建立在傳統的真空製備技術之上，真空技術設備複雜，不利於大面積現代化生產。溶液法則在這個背景下脫穎而出，溶液法設備工藝簡單，可實現流水線大規模生產，是十分具有前景的薄膜生產方法。但是，由於溶液法自身的製備特點，需要對製備的薄膜進行高溫退火熱處理(>300°C)以獲得所需的氧化物薄膜。而目前，柔性基板(如塑料基板)不可承受300°C以上的溫度，因此，如何降低溶液法製備薄膜的退火溫度是一個研究重點。
發明內容
針對現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提供一種金屬氧化物薄膜電晶體的製備方法，依次在絕緣基板上生長柵電極、絕緣層、有源層以及源漏電極。為達到上述目的，本發明採用如下技術方案:
一種金屬氧化物薄膜電晶體的製備方法，具有以下的步驟:
1)在絕緣基板上沉積第一導電層，在所述第一導電層上塗布光刻膠；利用第一道掩膜板，通過曝光、刻蝕以及剝離形成柵電極；
2)在所述柵電極上沉積絕緣層；
3)製備有源層所需溶液，根據所要製備氧化物，選取合適的原料、溶劑以及穩定劑；在所述絕緣層上採用溶液薄膜製備法製備有源層；
4)採用紫外LED燈對有源層進行光照處理，在紫外光子的誘發下，形成氧化物及伴隨產物；伴隨產物揮發則得到緻密的金屬氧化物薄膜，得到氧化物有源層；
5)在所述的氧化物有源層上塗布光刻膠；利用第二道掩膜板，通過曝光、顯影、刻蝕以及剝離形成氧化物有源層島；
6)在所述氧化物有源層島上沉積第二導電層，在所述第二導電層上塗布光刻膠，利用第三道掩膜板，通過曝光、顯影、刻蝕形成源極電極和漏極電極，製得金屬氧化物薄膜電晶體。
上述步驟3)中的溶液薄膜製備法為旋塗、提拉或噴墨列印。
上述步驟4)中的紫外LED燈發光波長為192到365nm。光照時間為20-120分鐘。
本發明的原理如下:
權利要求
1.一種金屬氧化物薄膜電晶體的製備方法，其特徵在於，具有以下的步驟: 1)在絕緣基板(101)上沉積第一導電層(102),在所述第一導電層(102)上塗布光刻膠；利用第一道掩膜板，通過曝光、刻蝕以及剝離形成柵電極(102a)； 2)在所述柵電極(102a)上沉積絕緣層(103); 3)製備有源層所需溶液，根據所要製備氧化物，選取合適的原料、溶劑以及穩定劑；在所述絕緣層(103)上採用溶液薄膜製備法製備有源層(104); 4)採用紫外LED燈(106)對有源層(104)進行光照處理，在紫外光子的誘發下，形成氧化物及伴隨產物；伴隨產物揮發則得到緻密的金屬氧化物薄膜，得到氧化物有源層(104a)； 5)在所述的氧化物有源層(104a)上塗布光刻膠；利用第二道掩膜板，通過曝光、顯影、刻蝕以及剝離形成氧化物有源層島(104b)； 6)在所述氧化物有源層島(104b)上沉積第二導電層(107)，在所述第二導電層(107)上塗布光刻膠，利用第三道掩膜板，通過曝光、顯影、刻蝕形成源極電極(107a)和漏極電極(107b)，製得金屬氧化物薄膜電晶體。
2.根據權利要求1所述的一種金屬氧化物薄膜電晶體的製備方法，其特徵在於，所述步驟3)中的溶液薄膜製備法為旋塗、提拉或噴墨列印。
3.根據權利要求1所述的一種金屬氧化物薄膜電晶體的製備方法，其特徵在於，所述步驟4)中的紫外LED燈發光波長為192到365納米，光照時間為20-120分鐘。
全文摘要
本發明公開一種金屬氧化物薄膜電晶體的製備方法，包括在絕緣襯底上生長第一導電層，通過光刻刻蝕獲得柵電極；在所述的柵電極上生長絕緣層；隨後塗布有源層，通過光刻刻蝕技術獲得有源島。最後，沉積第二導電層，通過光刻刻蝕技術獲得源、漏電極。採用光照對溶液法製備的薄膜進行處理，可以明顯降低薄膜的熱處理溫度，可實現低溫形成金屬氧化物。
文檔編號H01L21/336GK103177969SQ20131005892
公開日2013年6月26日 申請日期2013年2月26日 優先權日2013年2月26日
發明者李倩, 李喜峰, 信恩龍, 張建華 申請人:上海大學