[發明專利]一種氧化物薄膜晶體管及其制作方法

無效

• 申請號: 200910195721.1
• 申請日: 2009-09-16
• 公開（公告）號: CN102024852A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 張羿;樓均輝;陳科;劉紅君
• 申請（專利權）人: 上海廣電電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L21/34
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種氧化物薄膜晶體管及其制作方法，屬于平板顯示技術領域。

背景技術

有機電致發光平板顯示器具有全固態、主動發光、色彩好、重量輕、厚度薄、視角大、結構簡單等特點，被公認為未來能夠替代液晶顯示器的下一代平板顯示器。而加了薄膜晶體管的主動式驅動的有機電致發光顯示器是主要的技術方向。目前主流的薄膜晶體管技術是采用Si作為有源層，液晶中普遍是采用氫化非晶硅技術，而有機電致發光中普遍采用低溫多晶硅技術。但是低溫多晶硅的缺點在于工藝復雜、均勻性差，合格率低，日常運行維護成本很高，最后導致低溫多晶硅主動式有機電致發光的成本很高。為了解決這個問題，采用氧化物作為有源層的薄膜晶體管有機電致發光技術應運而生。

氧化物薄膜晶體管相比低溫多晶硅薄膜晶體管的優點在于：氧化物材料的遷移率高。所以不需要采用晶化技術，節省了工藝步驟，提高了均勻性，提高了合格率；工藝簡單，采用傳統的濺射和濕刻就可以，不需要采用等離子增強化學氣相沉積和干刻技術；因為氧化物薄膜晶體管均勻性好，所以不像低溫多晶硅薄膜晶體管那樣每個像素需要多個薄膜晶體管進行補償，每個像素僅需要2個薄膜晶體管，減少了薄膜晶體管的個數；另外，目前的激光晶化技術還達不到大尺寸面板的要求，而氧化物薄膜晶體管因為不需要激光晶化，則沒有尺寸的限制。

因為Si材料的濕刻工藝很難，所以一般都采用干刻工藝。而在薄膜晶體管中引入氧化物來取代Si，就給濕刻工藝帶來了可能。傳統的濕刻工藝都要進行旋涂光刻膠、曝光、顯影、刻蝕、脫膜。而氧化物材料一般是比較怕堿性液體的，其中脫膜液就是堿性液體。這就給氧化物薄膜晶體管的濕刻工藝帶來了難題。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中的Si材料薄膜晶體管遷移率低、工藝復雜、合格率低，成本高的技術問題而提供一種氧化物薄膜晶體管及其制作方法。

本發明的技術方案

一種氧化物薄膜晶體管

一種氧化物薄膜晶體管，其結構為玻璃層1、柵電極2、絕緣介質層3、源電極4、漏電極5、有源層6及光刻膠7組成，所述的柵電極2設置在玻璃層1上，絕緣介質層3在柵電極2的上部，絕緣介質層3的兩側有源電極4和漏電極5，有源層6置在絕緣介質層3的上部，光刻膠7在有源層6上邊；

其中所述薄膜晶體管玻璃層1為厚度為0.7mm的玻璃，所述的柵電極2的材料為Cr，厚度為200nm，所述的絕緣介質層3的材料為Al₂O₃，介子層的厚度為400nm，所述的源漏電極4和5的材料為Ni，所述的有源層6的材料為氧化物半導體，有源層6的厚度為40nm，其中氧化物薄膜晶體管的有源層6的材料氧化物半導體為InGaZnO4、ZnO。

一種氧化物薄膜晶體管的制作方法

一種氧化物薄膜晶體管，其制作方法包括如下步驟：

(1)、在薄膜晶體管玻璃層1上用濺射方法沉積一層Cr薄膜，厚度200nm，再采用濕刻的方法曝光刻蝕成型，作為薄膜晶體管器件的柵電極2；

(2)、在步驟(1)所得的柵電極2上用濺射的方法沉積一層Al₂O₃薄膜，厚度400nm，再采用濕刻的方法曝光刻蝕成型，作為薄膜晶體管器件的柵絕緣介子層3；

(3)、在步驟(2)所得的薄膜晶體管器件的柵絕緣介子層3上用濺射的方法沉積一層Ni薄膜，厚度200nm，再采用濕刻的方法曝光刻蝕出溝道，將兩邊部分隔開，作為薄膜晶體管器件的源電極4和漏電極5；

(4)、在步驟(3)所得道的薄膜晶體管器件的源電極4和漏電極5及柵絕緣介子層3上用濺射的方法沉積一層氧化物半導體材料，厚度為40nm，即形成薄膜晶體管器件的有源層6，再采用濕刻的方法將對應于源電極4和漏電極5的位置曝光刻蝕成型，露出下面的源電極4和漏電極5，有源層6上保留殘留的光刻膠7，最終即得本發明的氧化物薄膜晶體管。

本發明所得的氧化物薄膜晶體管結構為底柵共面型。

本發明的技術效果

本發明的一種氧化物薄膜晶體管，氧化物材料的場效應遷移率大，滿足有機電致發光和大尺寸液晶的薄膜晶體管的性能要求，且氧化物薄膜晶體管的制作方法中采用濕刻而不是采用干刻的方法制作薄膜晶體管，刻蝕工藝簡單、速度快、設備投入和維護成本少。有源層在器件的最上層，并且取消了濕刻工藝中的脫膜工藝，避免了制作工藝中對有源層的損傷和破壞，對有源層的質量有保證。

本發明的氧化物薄膜晶體管適用于主動式有機電致發光和超大尺寸的液晶顯示器。

附圖說明

圖1，氧化物薄膜晶體管結構示意圖

具體實施方式