[發明專利]用于薄膜晶體管的鋁基板

在審

• 申請號: 201510409901.0
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN105070721A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: T·L·萊文達斯基;K·沙;M·格雷戈里;J·S·范布魯克霍芬;M·K·哈塔利斯
• 申請（專利權）人: 美鋁公司
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12;H01L21/77;H01L29/786
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王海寧

相關申請的交叉引用

本專利申請要求享有2014年4月30日提交的美國臨時專利申請第61/986,640號的優先權，通過引用將其整體并入本文。

背景技術

薄膜晶體管(TFT)是通過在支承(但非導電的)基板上方沉積有源半導體層的薄膜而制造的特殊種類的場效應晶體管。這不同于其中半導體材料通常為基板(例如硅晶片)的傳統晶體管。這些TFT是現代電子器件中的基本部件，所述現代電子器件包括例如傳感器、成像器件和顯示器件。由于TFT的主要應用是在液晶顯示器中，因此常見的基板是玻璃。

發明內容

參照圖1，器件包含再結晶的鋁基板110，在鋁基板110的頂表面上的有機聚合物120，在有機聚合物120上的二氧化硅層130以及附著于二氧化硅130的電極140。在一些實施方案中，若干其它層位于電極140和二氧化硅130上方從而形成薄膜晶體管100。在一些實施方案中，有機聚合物120直接位于鋁基板110的頂表面上。在一些實施方案中，二氧化硅層130直接位于有機聚合物120上。

在一些實施方案中，再結晶的鋁基板110包含1xxx、3xxx、5xxx或8xxx鋁合金中的一種。在一些實施方案中，再結晶的鋁基板110具有O狀態。在一些實施方案中，再結晶的鋁基板110具有0.005-0.020英寸范圍內的厚度。在一些實施方案中，再結晶的鋁基板110具有0.006-0.020英寸范圍內的厚度。在一些實施方案中，再結晶的鋁基板110具有0.013-0.014英寸范圍內的厚度。

在一些實施方案中，有機聚合物120包含環氧樹脂、丙烯酸樹脂(acrylic)、聚酯或乙烯基樹脂(vinyl)中的一種。在一些實施方案中，有機聚合物120具有800至2000道爾頓范圍內的分子量。在一些實施方案中，有機聚合物120具有1000至2000道爾頓范圍內的分子量。在一些實施方案中，能夠通過輥涂(roll-coating)將有機聚合物120施加到鋁的卷材(coil)。在一些實施方案中，有機聚合物120具有2.5-50微米范圍內的厚度。在一些實施方案中，有機聚合物120具有5-12微米范圍內的厚度。在一些實施方案中，有機聚合物120附著于再結晶鋁基板110。

在一些實施方案中，作為二氧化硅的替代，在有機聚合物120上存在SiN層。在一些實施方案中，作為二氧化硅的替代，在有機聚合物120上存在Al₂O₃層。二氧化硅、SiN或Al₂O₃的層130足夠厚使得電極140附著至二氧化硅、SiN或Al₂O₃的層130。在一些實施方案中，二氧化硅、SiN或Al₂O₃的層130具有750-1500埃范圍內的厚度。在一些實施方案中，二氧化硅、SiN或Al₂O₃的層130具有1000-1250埃范圍內的厚度。

附著的意思是不存在通過肉眼檢查到的柵極電介質層或柵極的剝離。

在一些實施方案中，該器件包括薄膜晶體管100。

參考圖2，一種方法包括：在鋁基板上沉積有機聚合物200；退火該鋁基板210；在鋁基板上沉積二氧化硅、SiN或Al₂O₃的層220；以及將電極附著到二氧化硅的層230。

參考圖3，在一些實施方案中，退火210包括將鋁基板加熱到550至650°F范圍內的溫度持續2至4小時300。在一些實施方案中，在退火期間，將鋁基板保持在550至650°F范圍內的溫度下持續2至4小時。在一些實施方案中，退火包括將鋁基板加熱到600°F的溫度持續4小時。

參考圖4，在一些實施方案中，沉積有機聚合物200包括如下之一：逆向輥涂(reverserollcoating)、輥涂、狹縫模具式涂覆(slotdiecoating)、幕涂(curtaincoating)或噴涂(spraycoating)400。

在一些實施方案中，沉積二氧化硅、SiN或Al₂O₃的層包括射頻(“RF”)濺射。在一些實施方案中，沉積二氧化硅、SiN或Al₂O₃的層包括在室溫下的RF濺射。室溫是在60°F-85°F范圍內。RF濺射涉及使無線電波穿過惰性氣體以產生正離子。靶材(其最終將成為沉積的層)被這些離子撞擊并分解成覆蓋該基板的細霧。