[發明專利]一種塑料襯底上制備薄膜晶體管的制備方法

無效

• 申請號: 201110406897.4
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102394223A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 韓德棟;王薇;蔡劍;王漪;張盛東;王亮亮;任奕成;劉曉彥;康晉鋒
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11360
• 代理人: 賈曉玲

技術領域

本發明屬于屬于半導體行業、平板顯示領域，具體涉及一種塑料襯底上制備薄膜晶體管的制造方法。

背景技術

隨著顯示技術的迅猛發展，傳統的平板顯示技術在不斷的更新換代。近年來，一種新型的顯示技術正在悄然升起，柔性顯示技術的研究已經成為國內外顯示行業的熱門話題。柔性電子學逐漸成為一個新興學科。

柔性電子學主要是研究在柔性襯底上制備各種電子材料、電子器件以及電子電路。柔性襯底是指非常薄的帶有可彎曲性的金屬片、塑料片等。早期的研究主要集中在太陽能電池等方面，近期才開始研究在顯示方面的應用。柔性顯示具有可彎曲折疊、重量輕攜帶方便、低成本、工藝簡單、可用于大面積顯示等等很多優點。目前，平板顯示行業中的主流制造商已經開始研發和應用柔性顯示。

柔性顯示目前面臨的主要問題有：1、襯底材料的選擇；目前研究最多的是柔性塑料襯底；2、器件的制備；主要的薄膜晶體管的制備，由于受到很多因素的影響，在柔性襯底上制備的薄膜晶體管特性一般都比較差，要想達到柔性顯示的要求，薄膜晶體管的器件特性還需要進一步提高；3、驅動電路；4、發光材料的集成等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在柔性塑料襯底上制備薄膜晶體管的制備方法。

本發明提供的在塑料襯底上制備薄膜晶體管的方法，包括以下步驟：

1)首先在塑料襯底上生長一層隔離層；

2)在隔離層生長一層絕緣層；

3)在絕緣層上生長一層導電薄膜，光刻刻蝕出柵電極；

4)緊接著生長一層柵介質薄膜，光刻刻蝕出柵介質層；

5)在柵介質層上生長一半導體材料層，光刻刻蝕出導電溝道層；

6)生長一層導電薄膜，光刻刻蝕出源、漏電極；

7)生長一層鈍化介質層，光刻和刻蝕形成柵、源和漏的引出孔；

8)生長一層金屬薄膜，光刻和刻蝕形成金屬電極和互連。

所述制備方法中，步驟1)所生長的隔離層，采用50～200納米厚的氮化硅薄膜材料形成。

所述制備方法中，步驟2)所生長的絕緣層，由50～200納米厚的二氧化硅絕緣材料形成。

所述制備方法中，步驟3)所生長的導電薄膜，由50～300納米厚的透明導電材料ITO等形成。

所述制備方法中，步驟4)所生長的柵介質材料，由50～200納米厚的二氧化硅材料形成。

所述制備方法中，步驟5)所生長的半導體溝道層，可由50～200納米厚的非晶硅、多晶硅等半導體材料形成。

所述制備方法中，步驟6)所生長的導電薄膜，由50～300納米厚的透明導電材料ITO等形成。

本發明的優點和積極效果：本發明提供了一種在塑料襯底上制備薄膜晶體管的制造方法，這種工藝方法步驟簡單，在塑料襯底上引入一層隔離層可以避免外界濕氣等環境影響，在隔離層上引入一層絕緣層可以屏蔽外界環境對薄膜晶體管電學特性的干擾。本發明在塑料襯底上制備薄膜晶體管的方法有效的抑制了外界環境的影響，對提高薄膜晶體管器件的性能具有積極效果，改善了器件性能，提高了成品率。

附圖說明

圖1為本發明具體實施例所制備的薄膜晶體管的剖面結構示意圖；

圖2為本發明具體實施例所制備的薄膜晶體管的俯視結構示意圖；

圖3(a)～(g)依次示出了本發明的薄膜晶體管方法的主要工藝步驟，其中：

圖3(b)示意了隔離層形成的工藝步驟；

圖3(c)示意了絕緣層形成的工藝步驟；

圖3(d)示意了柵電極形成的工藝步驟；

圖3(e)示意了柵介質層形成的工藝步驟；

圖3(f)示意了溝道層形成的工藝步驟；

圖3(g)示意了源、漏端電極形成的工藝步驟。

具體實施方式

下面通過實施例對本發明做進一步說明。

本發明薄膜晶體管形成于塑料襯底1上，如圖1和圖2所示。該薄膜晶體管包括一隔離層2，一絕緣層3，一柵電極4，一柵介質層5，一半導體導電溝道層6，一源、漏端電極7。所述隔離層2位于塑料襯底1之上，所述絕緣層3位于隔離層2之上，所述柵電極4位于絕緣層3之上，所述柵介質層5位于柵電極4之上，所述半導體導電溝道層6位于柵介質層5之上，所述源、漏端電極7位于半導體溝道層6兩端。

所述薄膜晶體管的制作方法的一具體實例由圖3(a)至圖3(g)所示，包括以下步驟：

如圖3(a)所示，襯底選用透明塑料基板1。