[發(fā)明專利]一種氧化物薄膜晶體管制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310058922.3
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN103177970A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 信恩龍;李喜峰;張建華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氧化物薄膜晶體管的制備方法，屬于光電顯示技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

薄膜晶體管作為開關(guān)及驅(qū)動元件在平板顯示領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，非晶硅薄膜晶體管由于其遷移率較低而無法應(yīng)用，多晶硅薄膜晶體管雖然遷移率較高，但由于多晶硅的制備溫度較高，不適用于不耐高溫的襯底材料。隨著有源矩陣有機發(fā)光二極管（AM-OLED）的不斷發(fā)展和柔性顯示技術(shù)的需求，需要一種遷移率較高，且能在低溫下制備的有源層半導(dǎo)體材料，氧化物薄膜晶體管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制作等優(yōu)異的性能，得到廣泛關(guān)注，在平板顯示行業(yè)有巨大的應(yīng)用前景，已成為大尺寸、高分辨率AM-OLED顯示和柔性顯示的最佳候選者。薄膜晶體管根據(jù)柵極的位置主要分為頂柵和底柵兩種器件，頂柵結(jié)構(gòu)器件可以使用光刻工藝制備源漏電極，縮小器件尺寸，提高集成度。同時，比較大的接觸面積降低了接觸電阻，提高了器件的性能。頂柵結(jié)構(gòu)器件的有源層在絕緣層之前制備。由于氧化物薄膜晶體管有著高的遷移率和低的制備溫度，并且透明，能夠有利于提高顯示器件的開口率和響應(yīng)速度，并將低功耗。然而，目前公開的技術(shù)制備氧化物薄膜晶體管均直接在金屬氧化物有源層上采用等離子體增強型化學(xué)氣象沉積的方法生長絕緣層或保護層，生長過程中等離子體對有源層損傷，導(dǎo)致器件性能惡化。基于此，本發(fā)明提出一種薄膜晶體管制備方法，能夠避免采用等離子體增強化學(xué)氣相沉積技術(shù)生長絕緣層或保護層對有源層的損傷，提高了器件的性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種氧化物薄膜晶體管的制備方法，能夠有效降低絕緣層或保護層生長對氧化物有源層的損傷，從而提高器件性能。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種氧化物薄膜晶體管的制備方法，具有如下的步驟：

1）在清洗過的絕緣基板上采用射頻磁控濺射法形成第一導(dǎo)電層，在所述第一導(dǎo)電層上涂布光刻膠；利用第一道掩膜板，通過曝光、刻蝕以及剝離形成源級電極和漏極電極；

2）在所述源級電極和漏極電極沉積氧化物有源層，在所述的氧化物有源層上涂布光刻膠；利用第二道掩膜板，通過曝光、顯影、刻蝕以及剝離形成有源層島；

3）在所述氧化物有源層島上采用原子層沉積法沉積有源層保護層，沉積溫度200到300度，厚度為5-20nm；

4）在所述的有源層保護層上采用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法沉積絕緣層；

5）在所述的絕緣層上濺射沉積第二導(dǎo)電層；在所述第二導(dǎo)電層上涂布光刻膠，利用第三道掩膜板，通過曝光、顯影、刻蝕，形成柵極電極；

6）干刻去除部分絕緣層和有源層保護層，裸露出源級電極和漏極電極，制得氧化物薄膜晶體管。

上述步驟1）中的絕緣基板為玻璃基板或塑料基板。

上述步驟3）中的有源層保護層為三氧化二鋁或氧化鈦或三氧化二鋁和氧化鈦復(fù)合層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下突出的優(yōu)點：

本發(fā)明提出一種薄膜晶體管制備方法，在制備絕緣層之前生長一有源層保護層，能夠避免采用等離子體增強化學(xué)氣相沉積技術(shù)生長絕緣層或保護層對有源層的損傷，提高了器件的性能。

附圖說明

圖1?第一導(dǎo)電層示意圖。

圖2?源漏電極圖案示意圖。

圖3?氧化物有源層示意圖。

圖4?有源層島圖案示意圖。

圖5?有源層保護層示意圖。

圖6?絕緣層示意圖。

圖7?第二導(dǎo)電層示意圖。

圖8?柵極圖案示意圖。

圖9?絕緣層圖案示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式做更詳細的說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1

如圖1至圖9所示，一種氧化物薄膜晶體管的制備方法，具有如下的步驟：

1）在清洗過的絕緣基板101上采用射頻磁控濺射法形成第一導(dǎo)電層102，在所述第一導(dǎo)電層102上涂布光刻膠；利用第一道掩膜板，通過曝光、刻蝕以及剝離形成源級電極102a和漏極電極102b；

2）在所述源級電極102a和漏極電極102b沉積氧化物有源層103，在所述的氧化物有源層103上涂布光刻膠；利用第二道掩膜板，通過曝光、顯影、刻蝕以及剝離形成有源層島103a；