專利名稱：一種塑料襯底上制備薄膜晶體管的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于屬于半導(dǎo)體行業(yè)、平板顯示領(lǐng)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(shù)：
隨著顯示技術(shù)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的平板顯示技術(shù)在不斷的更新?lián)Q代。近年來，一種新型的顯示技術(shù)正在悄然升起，柔性顯示技術(shù)的研究已經(jīng)成為國內(nèi)外顯示行業(yè)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(yīng)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(yōu)點。目前，平板顯示行業(yè)中的主流制造商已經(jīng)開始研發(fā)和應(yīng)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(qū)動電路；4、發(fā)光材料的集成等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(fā)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(dǎo)電薄膜，光刻刻蝕出柵電極；4)緊接著生長一層?xùn)沤橘|(zhì)薄膜，光刻刻蝕出柵介質(zhì)層；5)在柵介質(zhì)層上生長一半導(dǎo)體材料層，光刻刻蝕出導(dǎo)電溝道層；6)生長一層導(dǎo)電薄膜，光刻刻蝕出源、漏電極；7)生長一層鈍化介質(zhì)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，步驟幻所生長的導(dǎo)電薄膜，由50 300納米厚的透明導(dǎo)電材料ITO等形成。所述制備方法中，步驟4)所生長的柵介質(zhì)材料，由50 200納米厚的二氧化硅材料形成。所述制備方法中，步驟幻所生長的半導(dǎo)體溝道層，可由50 200納米厚的非晶硅、多晶硅等半導(dǎo)體材料形成。所述制備方法中，步驟6)所生長的導(dǎo)電薄膜，由50 300納米厚的透明導(dǎo)電材料ITO等形成。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果本發(fā)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(huán)境影響，在隔離層上引入一層絕緣層可以屏蔽外界環(huán)境對薄膜晶體管電學特性的干擾。本發(fā)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(huán)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。


圖1為本發(fā)明具體實施例所制備的薄膜晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明具體實施例所制備的薄膜晶體管的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3(a) (g)依次示出了本發(fā)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(zhì)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。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明做進一步說明。本發(fā)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(zhì)層5，一半導(dǎo)體導(dǎo)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(zhì)層5位于柵電極4之上，所述半導(dǎo)體導(dǎo)電溝道層6位于柵介質(zhì)層5之上，所述源、漏端電極7位于半導(dǎo)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。如圖3 (b)所示，在塑料基板1上PECVD生長一層50 200納米厚的氮化硅隔離層2。如圖3(c)所示，在氮化硅隔離層上PECVD生長一層50 200納米厚的二氧化硅絕緣層3。如圖3(d)所示，采用磁控濺射技術(shù)生長一層50 300納米厚的ITO等導(dǎo)電薄膜，然后光刻刻蝕出柵電極4。如圖3(e)所示，利用PECVD生長一層50 200納米厚的二氧化硅層，然后光刻刻蝕形成柵介質(zhì)5。如圖(f)所示，利用PECVD生長一層50 200納米厚的多晶硅層，然后光刻刻蝕形成半導(dǎo)體導(dǎo)電溝道層6如圖(g)所示，采用磁控濺射技術(shù)生長一層50 300納米厚的ITO等導(dǎo)電薄膜，然后光刻刻蝕形成源、漏電極7。隨后按照標準工藝生長一層鈍化介質(zhì)層，光刻和刻蝕形成柵、源和漏的引出孔，再生長一層Al或者透明的導(dǎo)電薄膜材料，光刻和刻蝕形成電極和互連。最后需要注意的是，公布實施方式的目的在于幫助進一步理解本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換和修改都是可能的。因此，本發(fā)明不應(yīng)局限于實施例所公開的內(nèi)容，本發(fā)明要求保護的范圍以權(quán)利要求書界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種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(dǎo)電薄膜，光刻刻蝕出柵電極；4)緊接著生長一層?xùn)沤橘|(zhì)薄膜，光刻刻蝕出柵介質(zhì)層；5)在柵介質(zhì)層上生長一半導(dǎo)體材料層，光刻刻蝕出導(dǎo)電溝道層；6)生長一層導(dǎo)電薄膜，光刻刻蝕出源、漏電極；7)生長一層鈍化介質(zhì)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。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1)中，生長的隔離層為50 200納米厚的氮化硅薄膜材料。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中，生長的絕緣層為50 200納米厚的二氧化硅絕緣材料。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3)所生長的導(dǎo)電薄膜為50 300納米厚的透明導(dǎo)電材料ΙΤ0。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4)所生長的柵介質(zhì)材料為50 200納米厚的二氧化硅材料。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟5)所生長的半導(dǎo)體溝道層由50 200納米厚的非晶硅或多晶硅形成。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟6)所生長的導(dǎo)電薄膜由50 300納米厚的透明導(dǎo)電材料ITO形成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在塑料襯底上制備薄膜晶體管的制造方法，該方法首先在塑料襯底上引入一層隔離層可以避免外界濕氣等環(huán)境影響，然后在隔離層上引入一層絕緣層可以屏蔽外界環(huán)境對薄膜晶體管電學特性的干擾。本發(fā)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(huán)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。
文檔編號H01L21/336GK102394223SQ20111040689
公開日2012年3月28日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者任奕成, 劉曉彥, 康晉鋒, 張盛東, 王亮亮, 王漪, 王薇, 蔡劍, 韓德棟 申請人:北京大學