[發(fā)明專利]一種氧化物半導(dǎo)體上電極層的刻蝕方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210135944.0
• 申請日: 2012-05-03
• 公開（公告）號: CN102637591A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭林鋒;徐華;徐苗;陶洪;鄒建華;王磊;彭俊彪
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué);廣州新視界光電科技有限公司
• 主分類號: H01L21/3213
• 分類號: H01L21/3213
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氧化物半導(dǎo)體上電極層的刻蝕方法。

背景技術(shù)

近年來，在平板顯示尤其是在有機(jī)發(fā)光二極管（OLED，Organic?Light-Emitting?Diode）領(lǐng)域，基于氧化物半導(dǎo)體的薄膜場效應(yīng)晶體管（TFT，Thin?Film?Transistor）越來越受到重視。目前用在平板顯示的TFT的半導(dǎo)體氧化半導(dǎo)體層的材料主要是硅材料，包括非晶硅（a-Si：H）、多晶硅、微晶硅等。

然而非晶硅TFT具有對光敏感、遷移率低（<1cm²/Vs）和穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)；多晶硅TFT雖然具有較高的遷移率，但是由于晶界的影響導(dǎo)致其電學(xué)均勻性差，且多晶硅制備溫度高和成本高，限制了其在平板顯示中的應(yīng)用；微晶硅制備難度大，晶粒控制技術(shù)難度高，不容易實(shí)現(xiàn)大面積規(guī)模量產(chǎn)。

基于氧化物半導(dǎo)體的TFT具有載流子遷移率較高（1～100cm²/Vs）、制備溫度低、對可見光透明等優(yōu)點(diǎn)，在平板顯示的TFT基板領(lǐng)域，有替代用傳統(tǒng)硅工藝制備的TFT的發(fā)展趨勢。

因?yàn)檠趸锇雽?dǎo)體TFT的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的非晶硅TFT相似，所以氧化物半導(dǎo)體TFT的制備方法與非晶硅TFT相似的也相似。然而，由于氧化物半導(dǎo)體對酸非常敏感，即便是弱酸也能快速腐蝕氧化物半導(dǎo)體，所以在氧化物半導(dǎo)體上刻蝕金屬源漏電極時(shí)很容易破壞氧化物半導(dǎo)體本身。同時(shí)，由于氧化物半導(dǎo)體層很薄，一般在30至50nm之間，它在500：1稀釋的氫氟酸（HF）中只需要幾秒鐘就可以刻完，而大多數(shù)金屬需要在強(qiáng)酸下刻蝕，并且速率較慢。這樣，刻蝕時(shí)間太短會造成金屬可不干凈，而刻蝕時(shí)間太長又會將底下的氧化物半導(dǎo)體層刻蝕；由于薄膜有一定的不均勻性，并且刻蝕液的成分和濃度存在一定偏差，在這種情況下幾乎不可能把握刻蝕時(shí)間。因此如何在氧化物半導(dǎo)體上刻蝕金屬源漏電極成為急需解決的難點(diǎn)。

目前國際上一般采用增加一層刻蝕阻擋層來保護(hù)底下的在氧化物半導(dǎo)體層免受金屬源漏電極的刻蝕液的影響，但這種方法增加了一層薄膜，并增加了一道光刻，因此增加了工藝成本。還有一些研究組使用干法刻蝕的方法刻蝕金屬源漏電極，但干法刻蝕的離子會嚴(yán)重影響到氧化物半導(dǎo)體的性能，同時(shí)干法刻蝕還需要昂貴的真空離子設(shè)備，因此，這種方法的應(yīng)用受到了極大的限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種氧化物半導(dǎo)體上電極層的刻蝕方法，用于實(shí)現(xiàn)在氧化物半導(dǎo)體上使用濕刻蝕法直接刻蝕金屬的電極。

本發(fā)明提供的氧化物半導(dǎo)體上電極層的刻蝕方法，包括：

在氧化物半導(dǎo)體層上制備含有鉬的電極層；使用含有雙氧水的刻蝕液對所述含有鉬的電極層進(jìn)行電極的刻蝕。

可選的，所述使用含有雙氧水的刻蝕液對所述含有鉬的電極層進(jìn)行電極的刻蝕，包括：

使用抗蝕劑在所述含有鉬的電極層上繪制電極的圖案；將所述含有鉬的電極層浸沒在含有雙氧水的刻蝕液中，直到?jīng)]有涂抹所述抗蝕劑的部分完全被刻蝕；去除所述含有鉬的電極層上的抗蝕劑，形成電極。

可選的，所述抗蝕劑包括：光刻膠；

所述使用抗蝕劑在所述含有鉬的電極層上繪制電極的圖形，包括：

在所述含有鉬的電極層上涂抹光刻膠；依次使用前烘、曝光、顯影和后烘的方法使得所述含有鉬的電極層中非電極的部分露出。

可選的，所述在氧化物半導(dǎo)體層上制備含有鉬的電極層之前，包括：

在基片上制備氧化物半導(dǎo)體層，所述基片含有玻璃基板、柵極和絕緣層等。

可選的，所述氧化物半導(dǎo)體層的成分包括：氧化鋅；

所述氧化物半導(dǎo)體層的成分還包括：銦，鎵，鋁，鎂、釹、鉭、鉿和錫中任意一項(xiàng)或一項(xiàng)以上的組合；所述氧化物半導(dǎo)體層通過濺射，激光脈沖沉積或原子層沉積的方法制備，厚度為20至100納米。

可選的，所述含有鉬的電極層包括：鉬金屬或鉬合金；所述含有鉬的電極層通過濺射、離子鍍或蒸發(fā)的方法制備，厚度為10至1000納米。

可選的，所述含有雙氧水的刻蝕液為雙氧水的水溶液，或在雙氧水的水溶液中添加堿后形成的混合溶液。

可選的，所述雙氧水的水溶液的濃度為5wt.%至70wt.%。

可選的，所述堿為氫氧化鉀、氫氧化鈉或氨水。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明使用鉬金屬或鉬合金制備電極層，由于雙氧水只能刻蝕鉬而不能刻蝕氧化物，因此，含有鉬的電極層可以使用含有雙氧水的刻蝕液對其進(jìn)行刻蝕，使得刻蝕液只刻蝕電極層而不損傷氧化物半導(dǎo)體層，從而實(shí)現(xiàn)使用濕刻蝕法直接刻蝕金屬的電極，簡化了工藝流程，節(jié)省了工藝成本。