一种柔性薄膜晶体管制造技术

本发明专利技术提供一种柔性薄膜晶体管，包括：柔性基板；阻挡层，设置于所述柔性基板之上；栅极，设置于所述阻挡层之上；栅极绝缘层，设置于所述阻挡层之上并覆盖所述栅极；有源半导体层，设置于所述栅极绝缘层之上；以及源/漏电极，设置于所述有源半导体层之上并与所述有源半导体层电接触，其中所述阻挡层为包括氮化硅层、氧化硅层和氧化铝层的层叠结构。本发明专利技术的柔性薄膜晶体管在阻挡层中加入具有优异阻水/氧性能且缺陷极少的氧化铝层，利用氧化铝层具有较低应力的特性同时形成多层层叠的阻挡层结构，从而缓解薄膜的内应力的积累和叠加，改善了阻挡层与柔性基板的附着性，进而减少薄膜出现脱落的现象。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种柔性薄膜晶体管，包括：柔性基板；阻挡层，设置于所述柔性基板之上；栅极，设置于所述阻挡层之上；栅极绝缘层，设置于所述阻挡层之上并覆盖所述栅极；有源半导体层，设置于所述栅极绝缘层之上；以及源/漏电极，设置于所述有源半导体层之上并与所述有源半导体层电接触，其中所述阻挡层为包括氮化硅层、氧化硅层和氧化铝层的层叠结构。本专利技术的柔性薄膜晶体管在阻挡层中加入具有优异阻水/氧性能且缺陷极少的氧化铝层，利用氧化铝层具有较低应力的特性同时形成多层层叠的阻挡层结构，从而缓解薄膜的内应力的积累和叠加，改善了阻挡层与柔性基板的附着性，进而减少薄膜出现脱落的现象。【专利说明】一种柔性薄膜晶体管
本专利技术涉及半导体领域，特别涉及一种柔性薄膜晶体管。
技术介绍
有机发光二极管（0LED)是一种利用有机半导体材料在电流的驱动下产生的可逆 变色来实现显示的技术。0LED具有超轻、超薄、高亮度、大视角、低电压、低功耗、快响应、高 清晰度、抗震、可弯曲、低成本、工艺简单、使用原材料少、发光效率高和温度范围宽等优点， 被认为是最有发展前途的新一代显示技术。 目前有源矩阵有机发光二极管（AM0LED)柔性器件在具备平板显示器件的功能 夕卜，由于其所具有的自由卷曲和弯折性能，使其在任何条件下被自由处理；即为采用柔性材 料在卷起或者弯曲时，柔性显示器件具有相同的显示性能，成为显示行业新的发展方向。 AM0LED柔性器件中的驱动电路部分为薄膜晶体管，薄膜晶体管通常由基板、阻挡 层、栅电极、栅极绝缘层、有源半导体层、源/漏电极几个部分组成，现有的器件中采用双层 结构氮化硅/氧化硅薄膜或者单层结构的氮化硅或氧化硅薄膜作为阻挡层，容易出现内应 力的叠加和累积，在进行卷起或者弯曲时，会出现整面性的薄膜脱落现象，如图1A和图1B 所示，显示区域和外围走线区域出现明显的薄膜脱落现象。这样会导致液晶面板出现黑线、 亮线或斑点，甚至直接导致显示屏的毁坏，影响产品良率。 因此，需要对阻挡层进行改进，以抵消薄膜应力产生的影响。
技术实现思路
针对上述问题，专利技术人经过长期的深入研究，提出在柔性薄膜晶体管的阻挡层中 加入氧化铝层，形成多层结构并控制氧化铝层的厚度比例，从而缓解薄膜的内应力的积累 和叠加，进而减少薄膜出现脱落的现象。 本专利技术提供一种柔性薄膜晶体管，包括： 柔性基板； 阻挡层，设置于所述柔性基板之上； 栅极，设置于所述阻挡层之上； 栅极绝缘层，设置于所述阻挡层之上并覆盖所述栅极； 有源半导体层，设置于所述栅极绝缘层之上；以及 源/漏电极，设置于所述有源半导体层之上并与所述有源半导体层电接触， 其中所述阻挡层为包括氮化硅层、氧化硅层和氧化铝层的层叠结构。 在本专利技术的一个实施方式中，所述阻挡层包括氮化硅层；氧化硅层，设置于所述氮 化硅层之上；以及氧化铝层，设置于所述氧化硅层之上。 在本专利技术的另一个实施方式中，所述阻挡层的总厚度为2000?6000人。 在本专利技术的另一个实施方式中，所述阻挡层中所述氧化铝层的厚度占所述阻挡层 总厚度的1/20?1/5,所述氧化硅层的厚度占所述阻挡层总厚度的1/5?1/2,其余为氮化 娃层。 在本专利技术的另一个实施方式中，所述阻挡层中所述氧化铝层的厚度占所述阻挡层 总厚度的1/10?1/8,所述氧化硅层的厚度占所述阻挡层总厚度的1/3,其余为氮化硅层。 在本专利技术的另一个实施方式中，所述栅极绝缘层为包括氮化硅层、氧化硅层和氧 化铝层的层叠结构。 在本专利技术的另一个实施方式中，所述栅极绝缘层包括氮化硅层；氧化硅层，设置于 所述氮化硅层之上；以及氧化铝层，设置于所述氧化硅层之上。 在本专利技术的另一个实施方式中，所述栅极绝缘层的总厚度为2000?5000A。 在本专利技术的另一个实施方式中，所述栅极绝缘层中所述氧化铝层的厚度占所述栅 极绝缘层总厚度的1/20?1/5,所述氧化硅层的厚度占所述栅极绝缘层总厚度的1/5? 1/2,其余为所述氮化硅层。 在本专利技术的另一个实施方式中，所述薄膜晶体管还包括刻蚀阻挡层，所述刻蚀阻 挡层设置于所述源/漏电极之上，且所述刻蚀阻挡层包含至少一层氧化铝层。 在本专利技术的另一个实施方式中，所述刻蚀阻挡层的厚度为丨500?2500 A。 在本专利技术的另一个实施方式中，所述薄膜晶体管还包括保护层，所述保护层设置 于所述栅极绝缘层和所述刻蚀阻挡层之上，且所述保护层包含至少一层氧化铝层。 在本专利技术的另一个实施方式中，所述保护层的厚度为500?2000 A。 本专利技术的柔性薄膜晶体管在阻挡层中加入具有优异阻水/氧性能且缺陷极少的 氧化铝层，利用氧化铝层具有较低应力的特性同时形成多层层叠的阻挡层结构，从而缓解 薄膜的内应力的积累和叠加，改善了阻挡层与柔性基板的附着性，进而减少薄膜出现脱落 的现象。 【专利附图】【附图说明】 图1A示出了现有技术中薄膜晶体管显示区域的薄膜脱落； 图1B示出了现有技术中薄膜晶体管外围走线区域的薄膜脱落； 图2示出了根据本专利技术一个实施方式的薄膜晶体管的结构示意图； 图3示出了根据本专利技术一个实施方式的薄膜晶体管中阻挡层与基板之间的粘附 状态。 其中，附图标记说明如下： 1柔性基板 2阻挡层 21氮化硅层 22氧化硅层 23氧化铝层 3 栅极 4栅极绝缘层 41氮化硅层 42氧化硅层 43氧化铝层 5有源半导体层 6源/漏电极 7刻蚀阻挡层 8保护层 9平坦化层 10接触孔 【具体实施方式】 下面根据具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明。本专利技术的保护范围不限 于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本专利技术。 现参照图2,以说明根据本专利技术一个实施方式的柔性薄膜晶体管。 如图2所示，柔性薄膜晶体管包括： 柔性基板1 ; 阻挡层2,设置于柔性基板1之上； 栅极3,设置于阻挡层2之上； 栅极绝缘层4,设置于阻挡层2之上并覆盖栅极3 ; 有源半导体层5,设置于栅极绝缘层4之上；以及 源/漏电极6,设置于有源半导体层5之上并与有源半导体层5电接触， 其中阻挡层2为包括氮化硅层21、氧化硅层22和氧化铝层23的层叠结构。 目前，柔性薄膜晶体管基板的材料主要有薄玻璃、塑料、金属薄片三种。柔性基板 1的材料例如为轻薄、坚固且柔韧性极佳的塑料基板，例如PC、PET、PEN、PES、PI等聚合物 基板，其中聚酰亚胺（PI)基板具有柔韧性好、可操作性强等优点，是目前被广泛采用的柔 性基板材料。柔性基板1也可为玻璃与聚酰亚胺的组合，例如最下层为玻璃，其上为聚酰亚 胺。 聚合物基板本身自由体积分数较小且链段平均自由度较大，决定了其水/氧渗透 率较大，容易导致氧气及水汽渗透进入发光器件，从而缩短器件寿命。为解决聚合物基板水 /氧渗透的问题，通常在聚合物衬底之上形成阻挡水/氧渗透的阻挡层。 阻挡层2为包括氮化硅层21、氧化硅层22和氧化铝层23的层叠结构，但不限于三 层结构，可包括多层氮化硅层21、多层氧化硅层22和多层氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性薄膜晶体管，包括：柔性基板；阻挡层，设置于所述柔性基板之上；栅极，设置于所述阻挡层之上；栅极绝缘层，设置于所述阻挡层之上并覆盖所述栅极；有源半导体层，设置于所述栅极绝缘层之上；以及源/漏电极，设置于所述有源半导体层之上并与所述有源半导体层电接触，其中所述阻挡层为包括氮化硅层、氧化硅层和氧化铝层的层叠结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：寇浩，
申请(专利权)人：上海和辉光电有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31